Műholdas árvíz-térképezés a Queensland partja mentén, a Sentinel-1A európai radar műhold képeinek felhasználásával. Európai Űrügynökség / Smart Spatial Technology Development Laboratory (SSTD), UNSW, szerző

Queensland számos részén volt katasztrófa-övezetek és lakosok ezreit evakuálták az 1-in-100-év árvíz miatt. Townsville a "példátlan" monszunális zuhany közepén helyezkedik el, amely néhány nap alatt több mint egyéves esőt hozott, és a vészhelyzet még messze nem ért véget, és még ennél is nagyobb esőzések várhatók.

Az ilyen monumentális zavarok sürgősségi munkát igényelnek a létfontosságú infrastruktúra - például hidak, gátak, autópályák, vasutak, villamos alállomások, távvezetékek és távközlési kábelek - védelme érdekében. Ehhez viszont pontos, kellő időben történő feltérképezés szükséges.

Kutatócsoportunk először Ausztráliában egy új technikával, az európai műholdakat bevonó új technikával szorosan figyeli az áradásokat, amely lehetővé teszi számunkra, hogy „látjuk” a felhőtakaró alatt és feltérképezzük a földön zajló fejleményeket.

Tekintettel arra, hogy az árvíz jelenleg 700km hosszú partszakaszt takar, Cairns-től Mackay-ig, napokba telik az árvíz nagy képének összeállítása a levegőben történő feltérképezés segítségével. Sőt, a hagyományos optikai képalkotó műholdakat a felhő borítása könnyen vakítja.

De egy radar-műhold másodpercek alatt repülhet az egész állam felett, és egy pontos és átfogó árvíztérkép kevesebb, mint egy óra alatt elkészíthető.

Szem az ég felett

Új módszerünk egy „szintetikus apertúra radar” (SAR) elnevezésű képalkotó technológiát alkalmaz, amely éjszaka vagy éjszaka megfigyelhető a felhőborításon vagy füstön keresztül. A SAR-képek kombinálásával és összehasonlításával meghatározhatjuk egy kibontakozó katasztrófa, például árvíz előrehaladását.

Egyszerűen fogalmazva: ha egy területet nem elárasztanak az első képen, hanem elárasztják a második képet, akkor a két kép közötti eltérés segíthet felfedni az árvíz mértékét és azonosítani az előrehaladó árvíz frontját.

Ennek a folyamatnak a automatizálásához és pontosabbá tételéhez két pár képet használunk: egy „esemény előtti pár”, amelyet az árvíz előtt készítettünk, és az „együttes esemény pár”, amely egy képből áll az árvíz előtt, és egy másik későbbi képből az árvíz alatt.

Az európai műholdakat stratégiailag működtetik, hogy világszerte minden 12 naponta gyűjtsék a képeket, lehetővé téve számunkra, hogy ezt az új technikát kipróbálhatjuk Townsville-ben, amint az áradás bekövetkezik.

A Townsville-i jelenlegi árvízfigyelés céljából január 6 és január 18, 2019 fényképeket készítettünk az esemény előtti képekről. Az együttes esemény párját január 18 és január 30 összegyűjtötték. Ezeket a képeket ezután felhasználták az alább bemutatott pontos és részletes árvíztérkép elkészítéséhez.

A képi összehasonlítás algoritmikusan elvégezhető anélkül, hogy az embernek maguknak kellene ellenőrizniük a képeket. Akkor csak figyelmeztethetünk a jelentős eltérésekkel rendelkező képpárokra, majd a figyelmünket ezekre koncentrálhatjuk.

Technikánk potenciálisan elkerüli a légi felderítő repülőgépekből származó árvizek figyelésének szükségességét - veszélyes vagy akár lehetetlen feladat heves esőzések, erős szél, vastag felhő és villámlás körül.

Ez a műholdakból származó időbeni árvízfigyelés felhasználható a kritikus infrastruktúra, például az energiaállomások kikapcsolására, még mielőtt az árvíz eléri őket.

A szerzőről

Linlin Ge professzor, UNSW

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek

at InnerSelf Market és Amazon