Trebuie să recunosc și să repet: sunt un om tare norocos. Meseria asta de jurnalist de știință, pe care o practic cu mare bucurie, îmi dă ocazia unor întâlniri cu oameni extraordinari. INCAS este populat cu oameni dominați de pasiuni puternice. Se simte asta foarte ușor atunci când vorbesc cu tine și îi privești în ochi. Citești în ei bucuria omului care, în sfârșit, poate vorbi lumii despre preocupările sale.
De această dată, am avut șansa să discut cu dl. Daniel Leonte, specialist în tehnologii LIDAR și cu dl. Alexandru Bucur, pilotul avionului pe care este instalat unul dintre instrumentele LIDAR ale INCAS. Așa cum v-am obișnuit, prima mea întrebare a fost:
„Cum ați ajuns să lucrați la INCAS?”
DANIEL LEONTE: La mine, a fost un concurs de împrejurări, în care un rol important l-a jucat pasiunea mea pentru drone. La INCAS aveau nevoie de cineva care să poată opera drone. Eu mă pricepeam foarte bine la asta, așa că am fost angajat. Apoi, o dată cu înființarea Laboratorului pentru Cercetări Atmosferice, am ajuns să mă ocup de problemele legate de înmatricularea avionului, obținerea certificatului de navigabilitate și așa mai departe.
Apoi, treptat, am început să mă ocup de sistemele LIDAR. Vreau să vă mai spun că tot drumul de până acum l-am parcurs din pasiune. Îmi place foarte mult munca pe care o fac. Îmi oferă multe satisfacții și mă obligă în fiecare clipă să mă documentez cu tot ceea ce este mai nou în lume despre tehnologia LIDAR.
ALEXANDRU BUCUR: La mine, a fost simplu. Tocmai terminasem Școala Superioară de Aviație Civilă și am auzit că la INCAS este nevoie de un pilot. Am venit aici, am fost angajat imediat și iată, de atunci sunt pilot la INCAS. Până acum am adunat mai bine de 700 de ore de zbor. Și nu orice fel de zbor, ci zbor în misiuni și condiții speciale.
Dintr-o dată am devenit foarte interesat.
„Ce înseamnă misiuni speciale?”
D.L.: Aproape toate misiunile noastre au un caracter special, în funcție de senzorii pe care îi folosim. Aeronava noastră este echipată cu mai mulți senzori. Avem senzori meteo – cu care măsurăm poluarea atmosferei, nivelurile de aerosoli, prezența micro-cristalelor de gheață etc – și senzori de cartografiere terestră. Din această ultimă categorie fac parte sistemele LIDAR și cele de aerofotogrammetrie.
Misiunile de zbor diferă foarte mult în funcție de senzorii folosiți. Pentru măsurătorile meteo urcăm până la altitudini de 7.000 m, iar pentru cele de cartografie terestră zburăm, față de sol, la altitudini cuprinse între 500 m și 800 m. La înălțimi mari este mult mai ușor. La înălțimi joase apar problemele. Ești influențat foarte mult de relief și de tipul de acoperire al terenului, care poate genera apariția de declanșări termice.
În plus, în timpul zborurilor de cartografiere este obligatorie menținerea în limite foarte strânse a unui anumit traseu, pe un culoar cu o lățime de cel mult 50 m, ceea ce nu este o chestie tocmai ușoară. Pe o șosea ai drept repere marcajele de pe ea, în aer nu ai asemenea repere vizuale, trebuie să te bazezi pe indicațiile aparaturii de la bord.
A.B.: Din acest punct de vedere, zborurile pentru cartografiere sunt foarte dificile. Orice schimbare a direcției vântului, orice declanșare termică te pot scoate de pe traiectoria programată cu un grad sau chiar două. La început ne-a fost foarte greu. Acum am căpătat experiența necesară.
Am vrut să știu dacă există o aparatură de bord specializată, care să îi ajute în asemenea misiuni.
A.B.: Avem în primul rând aparatura standard montată pe aeronavă. Dar, pentru a efectua misiunile de cartografiere, avem și un echipament de navigație specializat CCNS (Computer Controlled Navigation System), cu ajutorul căruia putem determina foarte precis poziția și altitudinea avionului în timpul zborului.
Acesta este echipat cu un complex de senzori și cu o antenă GPS de înaltă performanță. Cu ajutorul lui se pot determina toate mișcările avionului. Sistemul se inițializează la sol, înainte de decolare, iar în timpul zborului ne oferă toate informațiile de care avem nevoie pentru a putea urma cu precizie traiectoria programată.
Zborul ca atare este o muncă de echipă și fiecare dintre cei doi piloți de la bord are sarcini precise de îndeplinit. Între noi și operatorul sistemului LIDAR trebuie să existe o foarte bună comunicare, altfel nu ne-am putea îndeplini misiunile.
Am vrut să știu la ce este folosit LIDAR-ul.
D.L.: Simplu spus, LIDAR-ul (Light Detection and Ranging, detecție și telemetrie cu ajutorul luminii) este un dispozitiv de măsurare a distanței. Sistemul emite un scurt impuls laser. Acesta se reflectă în momentul în care întâlnește un obstacol. Măsurând timpul scurs din momentul emisiei pulsului și recepționarea reflexiei lui, se poate determina distanța până la obstacol.
Dacă se iau în considerare și parametrii de zbor, coordonatele avionului, se poate determina și poziția. Acum la bordul avionului nostru avem instalat un LIDAR topografic, cu ajutorul căruia realizăm hărți tridimensionale ale terenului, dar el poate fi folosit și în alte scopuri.
În viitor vom instala un LIDAR atmosferic, cu ajutorul căruia vom determina aerosolii atmosferici. Este un LIDAR experimental, care face parte dintr-un proiect european și va fi folosit pentru calibrarea senzorilor de la bordul sateliților meteorologici. Practic, datele obținute de noi vor fi comparate cu cele obținute de acești sateliți.
La Baza Experimentală pentru Cercetarea Mediului Atmosferic de la Strejnic avem instalat pe acoperiș un alt tip de LIDAR, un ceilometru, cu ajutorul căruia se determină distanța dintre sol și plafonul inferior al norilor. Acestea sunt principalele tipuri de LIDAR pe care le folosim. Eu sunt specializat în realizarea de hărți topografice.
Bineînțeles, am dorit să știu mai multe despre realizarea acestor hărți.
D.L.: În urma scanării LIDAR putem efectua măsurători de distanță cu precizia teoretică de până la 2 cm. În condiții reale, având în vedere faptul că aeronava se deplasează cu viteze de 270-300 km/h, obținem o precizie de până la 4 cm. În ceea ce privește rezoluția scanării, ea depinde de viteza și de altitudinea de zbor. La o altitudine de 300-400 m, obținem o rată de eșantionare de 8 până la 10 puncte pe metru, ceea ce echivalează cu o rezoluție de circa 10 cm.
Imediat după colectarea datelor, putem realiza o hartă 3D. Cu metoda clasică, cea a aerofotogrammetriei, sunt necesare calcule suplimentare, destul de complicate. Un alt avantaj al LIDAR-ului, față de metoda clasică, este acela că în cazul suprafețelor împădurite putem obține și date de la nivelul copacilor. Desigur, în ceea ce privește suprafața solului, avem mai puține puncte pe metru în raport cu o suprafață neacoperită de copaci, dar, chiar și așa, obținem suficient de multe informații.
Tot cu ajutorul LIDAR-ului se pot obține informații asupra unor elemente antropice sau naturale ale terenului. Să vă dau un exemplu. Am avut un proiect referitor la liniile electrice. Am zburat deasupra unor linii electrice și, în urma măsurătorilor, am realizat o hartă a tuturor elementelor care ar putea pune în pericol respectivele linii electrice.
Practic, este vorba de ramurile copacilor, care nu trebuie să se apropie dincolo de o anumită distanță de linia electrică. Acest lucru se poate realiza și vizual, de cei care întrețin linia electrică, dar este o operațiune mare consumatoare de timp. Ceea ce se realizează, prin metoda clasică, în câteva săptămâni, noi obținem cu ajutorul LIDAR-ului în mai puțin de o oră de zbor.
Un alt exemplu este arheologia. Deoarece LIDAR-ul nostru „vede” dincolo de coronamentul copacilor, se pot identifica acele elemente antropice care pot fi indicii prețioase pentru arheologi. Este mult mai ușor să faci acest lucru din aer, cu ajutorul LIDAR-ului, decât vizual, de la nivelul solului. LIDAR-ul nostru mai poate fi folosit și pentru evaluarea riscului la inundații. Se pot cartografia albiile râurilor și, ținându-se seama de parametrii hidrologici, se poate evalua, relativ ușor, riscul de inundații în cazul unor anumite zone.
Cu ajutorul LIDAR-ului se pot monitoriza și alunecările de teren. Pentru aceasta, la diferite intervale de timp, este scanată zona supusă alunecării de teren și, prin compararea rezultatelor, se obțin informații despre masa de pământ care a fost antrenată în mișcare. Se mai poate evalua și gradul de împădurire a unei anumite zone tot cu ajutorul LIDAR-ului. Se scanează zona respectivă și, cu ajutorul unor algoritmi specializați, „vedem” fiecare copac în parte. Dacă scanarea se face la intervale diferite de timp, se poate evalua evoluția pădurii. Prin această metodă se pot monitoriza și activitățile de defrișare ilegală.
Având în vedere pasiunea pentru drone a domnului Leonte, am fost curios să știu dacă dronele ar putea fi folosite pentru cartografierea LIDAR.
D.L. În principiu, există drone echipate cu LIDAR. Dar ele nu sunt tocmai eficiente. Își găsesc rostul numai în cazul cartografierii unor suprafețe relativ mici, de exemplu, în cazul unui sat, fără a avea pretenția că se obține o acuratețe foarte bună. Scanarea LIDAR din avion este, de departe, mult mai eficientă și mai precisă.
Așa cum v-am obișnuit, la sfârșitul discuției i-am întrebat care ar fi recomandarea pentru cititorii noștri, care ar dori să îmbrățișeze o carieră în cercetare. Mă credeți sau nu, cei doi domni au răspuns aproape în cor:
Să faceți ce vă place, să vă urmați pasiunea!
