Satelitarne mapy powodziowe wzdłuż wybrzeża Queensland, opracowane na podstawie zdjęć z europejskiego satelity radarowego Sentinel-1A. Europejska Agencja Kosmiczna / Smart Spatial Technology Development Laborator (SSTD), UNSW, autor pod warunkiem

Wiele części Queensland było zadeklarowane strefy katastrofy i tysiące mieszkańców ewakuowano z powodu powodzi w 1 w roku 100. Townsville znajduje się w centrum „bezprecedensowej” monsunowej ulewy, która przyniosła ponad rok deszcz w ciągu zaledwie kilku dni, a sytuacja wyjątkowa jeszcze się nie skończyła, a jeszcze bardziej ulewny deszcz.

Takie monumentalne zakłócenia wymagają działań awaryjnych w celu ochrony kluczowej infrastruktury, takiej jak mosty, tamy, autostrady, koleje, podstacje energetyczne, linie energetyczne i kable telekomunikacyjne. To z kolei wymaga dokładnego, terminowego mapowania wód powodziowych.

Po raz pierwszy w Australii nasz zespół badawczy ściśle monitoruje powodzie, stosując nową technikę z udziałem europejskich satelitów, która pozwala nam „widzieć” pod zachmurzeniem i mapami na ziemi.

Biorąc pod uwagę fakt, że powódź obejmuje obecnie odcinek wybrzeża o długości 700 km od Cairns do Mackay, zajęłoby kilka dni zebranie dużego obrazu powodzi przy użyciu map lotniczych. Co więcej, konwencjonalne satelity do obrazowania optycznego można łatwo „oślepić” osłoną chmur.

Ale satelita radarowy może przelecieć nad całym stanem w ciągu kilku sekund, a dokładną i kompleksową mapę powodziową można stworzyć w niecałą godzinę.

Oczy ponad niebem

Nasza nowa metoda wykorzystuje technologię obrazowania zwaną „radarem z syntetyczną aperturą” (SAR), która może obserwować ziemię w dzień lub w nocy, poprzez zachmurzenie lub dym. Łącząc i porównując obrazy SAR, możemy określić postęp katastrofy, takiej jak powódź.

Mówiąc prościej, jeśli obszar nie zostanie zalany na pierwszym zdjęciu, ale zalany na drugim zdjęciu, wynikowa rozbieżność między dwoma obrazami może pomóc w ujawnieniu zasięgu powodzi i zidentyfikowaniu postępującego frontu powodzi.

Aby zautomatyzować ten proces i uczynić go bardziej dokładnym, używamy dwóch par obrazów: „pary przed zdarzeniem” wykonanej przed powodzią oraz „pary współwystąpienia” złożonej z jednego obrazu przed powodzią i kolejnego późniejszego zdjęcia podczas powodzi.

Europejskie satelity operowane są strategicznie w celu globalnego gromadzenia obrazów raz na 12 dni, dzięki czemu możemy przetestować tę nową technikę w Townsville, gdy tylko nastąpi powódź.

Aby monitorować bieżące powodzie w Townsville, zrobiliśmy zdjęcia przed wydarzeniem w styczniu 6 i styczniu 18, 2019. Para towarzysząca wydarzeniu została zebrana w styczniu 18 i styczniu 30. Te zestawy obrazów zostały następnie wykorzystane do wygenerowania dokładnej i szczegółowej mapy powodzi pokazanej poniżej.

Porównywania obrazów można dokonać algorytmicznie, bez konieczności szczegółowej analizy obrazów przez człowieka. Następnie możemy poszukać par obrazów ze znacznymi rozbieżnościami, a następnie skoncentrować się na nich.

Nasza technika potencjalnie pozwala uniknąć potrzeby monitorowania powodzi z powietrznych samolotów rozpoznawczych - niebezpiecznego, a nawet niemożliwego zadania wśród ulewnych deszczy, silnego wiatru, gęstej chmury i błyskawicy.

Tę inteligencję satelitarną na czas można wykorzystać do wyłączenia infrastruktury krytycznej, takiej jak podstacje energetyczne, zanim dotrze do nich woda powodziowa.

O autorze

Linlin Ge, profesor, UNSW

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon