ในความวุ่นวายของภัยพิบัติทางธรรมชาติการบันทึกการทำลายล้างในรายละเอียดนาทีอาจดูเหมือนเป็นการแสวงหาความน่ากลัว แต่นักวิจัยกำลังทำสิ่งนั้นมากขึ้นด้วยเทคโนโลยีเลเซอร์ที่พวกเขากล่าวว่าสามารถช่วยให้พวกเขาเข้าใจกองกำลังยักษ์ในที่ทำงานได้ดีขึ้นและสามารถช่วยเตรียมชุมชนให้ดีขึ้นสำหรับภัยพิบัติครั้งต่อไป
ทีมวิจัยกำลังบันทึกผลกระทบทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็กของภัยธรรมชาติจากแผ่นดินไหวไปจนถึงสึนามิไปจนถึงไฟป่าด้วยความแม่นยำที่น่าอัศจรรย์และสร้างภาพที่น่าประทับใจตลอดทาง
LiDAR ซึ่งหมายถึงการตรวจจับแสงและความหลากหลายช่วยให้นักวิจัยสามารถย้ายเข้าไปในสนามได้ทันทีหลังจากเกิดภัยพิบัติและในเวลาไม่กี่ชั่วโมงรวบรวมข้อมูลที่เปิดเผย Aรอยเท้าของภัยพิบัติเหมือนนักสืบที่ถ่ายภาพฉากอาชญากรรม แต่ใน 3 มิติและมีรายละเอียดระดับเซนติเมตร
หลังจากกลับไปที่ความปลอดภัยของห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์นักวิจัยจะประมวลผลข้อมูลของพวกเขาและสามารถสร้างภาพเคลื่อนไหวใหม่ของไซต์ภัยพิบัติ
“ ความคิดคือมันเป็นโลกเสมือนจริงที่คุณสามารถสำรวจได้โดยไม่ต้องมีร่างกายในสภาพแวดล้อมที่อันตรายคุณสามารถเคลื่อนผ่านมันในซอฟต์แวร์ได้” ผู้ช่วยศาสตราจารย์ Michael Olsen ผู้ช่วยศาสตราจารย์ Michael Olsen ซึ่งเป็นวิศวกรที่นำเสนองานเกี่ยวกับการใช้ Lidar ในพื้นที่ภัยพิบัติที่สมาคมธรณีวิทยาแห่งอเมริกาเมื่อเร็ว ๆ นี้
คานเลเซอร์ใน 3-D!
แทนที่จะพึ่งพาแสงในสภาพแวดล้อมเพื่อสะท้อนพื้นผิวเช่นกล้องแบบดั้งเดิมเครื่องสแกน LiDAR จะส่งเลเซอร์ "แสง" ของตัวเองออกมาและโดยการวัดเวลาที่เลเซอร์กลับไปที่อุปกรณ์
Olsen กล่าวว่าระบบ LIDAR บนพื้นดินที่เขาใช้ซึ่งใช้เวลาประมาณ 100,000 จุดต่อวินาทีสแกนขึ้นและลงและหมุน 360 องศา เมื่อระบบถูกตั้งค่าบนขาตั้งกล้องแล้วการสแกนครั้งเดียวจะใช้เวลาประมาณสองนาที
“ มันเป็นแนวของสายตาดังนั้นสิ่งที่คุณเห็นคือสิ่งที่คุณได้รับ” เขาอธิบาย การถ่ายภาพพื้นที่ขนาดใหญ่ต้องมีการสแกนทวีคูณ Olsen บอกกับ OuramazingPlanet
Olsen นำทีมจาก OSU และมหาวิทยาลัยฮาวายที่ไปชิลีเพื่อสำรวจความเสียหายจากแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้นในเดือนกุมภาพันธ์ 2010 ขนาด 8.8 Quake ส่งสึนามิที่รุนแรงขึ้นฝั่งและกลุ่มของ Olsen ได้ไปเยี่ยมชมเมืองและหมู่บ้านที่ได้รับผลกระทบมากที่สุดตามชายฝั่ง
{brightcove cms_ls_16766}
ทีมมาถึงประมาณสองเดือนหลังจากหายนะ “ อุดมคติคือการอยู่ที่นั่นประมาณหนึ่งสัปดาห์หลังจากนั้น” โอลเซ่นกล่าว "ถ้าคุณไปเร็วเกินไปการค้นหาและกู้ภัยกำลังเกิดขึ้นและคุณไม่ต้องการที่จะไปขวางทาง" แต่ถ้าคุณสายเกินไปความพยายามในการทำความสะอาดจะล้างลายนิ้วมือของหายนะออกไปเขากล่าว
ทีมวิจัยยังใช้ LIDAR เพื่อจัดทำเอกสารหลังจากเกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ของญี่ปุ่นและสึนามิ
“ เราต้องการรวบรวมข้อมูลที่เน่าเสียง่าย” โอลเซ่นกล่าว รายละเอียดนาทีที่ดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นเช่นรอยแตกในอาคารหรือทางแม่น้ำของการไหลของโคลนรอบ ๆ รากฐานเสนอเบาะแสสำหรับนักวิทยาศาสตร์โลกที่ประกอบกายวิภาคของคลื่นสึนามิหรือแผ่นดินไหว
นอกจากนี้รายละเอียดเหล่านั้นช่วยวิศวกรและสถาปนิกหาว่าส่วนต่าง ๆ ของอาคารมีอยู่ระหว่างและทันทีหลังจากเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติ
"ในที่สุดมันก็แปลกลับไปรหัสอาคารที่ดีขึ้น"โอลเซ่นกล่าว" สิ่งที่เราเรียนรู้เสมอหลังจากความพยายามในการลาดตระเวนเหล่านี้คือที่ที่เราได้รับการออกแบบเกินกว่าการใช้จ่ายเงินมากเกินไปหรือวัสดุมากเกินไปในบางจุดที่ไม่ได้สร้างความแตกต่าง [เปรียบเทียบ] กับพื้นที่ที่เราได้รับการออกแบบ
ทีมงานอนิเมชั่นหนึ่งของ Olsen ที่รวมตัวกันนำผู้ชมผ่านเมือง Dichato ที่มีสึนามิในชิลี ใช้เวลาสามหรือสี่ชั่วโมงและตำแหน่งการสแกนที่แตกต่างกัน 20 ตำแหน่งเพื่อรวบรวมข้อมูลจากนั้นสองสัปดาห์ย้อนกลับไปในห้องปฏิบัติการเรียกใช้การสแกนพร้อมกับภาพถ่ายดิจิตอลและข้อมูล GPS ผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างลำดับซึ่งมีรูปลักษณ์ของวิดีโอเกมหลังสันทราย -ดูภาพเคลื่อนไหวที่นี่-
ก่อนการโจมตีภัยพิบัติ
แม้ว่าการสแกน Post-Disaster LiDAR จะมีประโยชน์ภาพภัยพิบัติก่อนและหลังมีประโยชน์มากขึ้นนักวิจัยกล่าวว่าเนื่องจากการสแกนสามารถแจ้งเตือนผู้สังเกตการณ์ทางคณิตศาสตร์ถึงการเปลี่ยนแปลงนาที
หน่วยงานของรัฐบาลกลางเช่นการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาและสำนักงานจัดการเหตุฉุกเฉินของรัฐบาลกลางและหน่วยงานของรัฐต่าง ๆ ได้เริ่มใช้งานLIDAR ที่ติดตั้งบนเครื่องบินในการทำแผนที่ทุกอย่างตั้งแต่ที่ราบน้ำท่วมไปจนถึงภูมิภาคที่เกิดแผ่นดินไหวเพื่อให้ภาพพื้นฐานที่สามารถใช้สำหรับการเปรียบเทียบเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน
"ในน้ำท่วมคุณจะเห็นว่า 'โอ้ช่องนี้กัดเซาะ 1 เซนติเมตร' คุณสามารถทำการวัดได้จากข้อมูลเหล่านี้อย่างแท้จริงในระดับเซนติเมตร
DeLong ใช้ LiDAR บนพื้นดินเพื่อดูผลของไฟป่าโดยเฉพาะว่าพายุฝนเล็กน้อยค่อนข้างสามารถนำไปสู่การเกิดน้ำท่วมครั้งใหญ่ได้อย่างไรเมื่อพวกเขาโจมตีภูมิทัศน์ที่ถูกไฟไหม้ เขานำเสนองานวิจัยในการประชุม GSA ใน Horseshoe ที่น่าอับอายสองครั้งในปีนี้ไฟป่าในรัฐแอริโซนาโดยอาศัยการสแกน LiDAR ของภูมิภาคภูเขาทั้งก่อนและหลังภัยพิบัติ
"มีไฟไหม้ในปีนี้และปีที่แล้วในรัฐแอริโซนาน้ำท่วมหลังจากเกิดไฟไหม้ทำลายล้างมากกว่าไฟตัวเองต่อมนุษย์และทรัพย์สิน "Delong บอกกับ Ouramazingplanet
Delong กล่าวว่าการทำแผนที่ Lidar สามารถช่วยหน่วยงานจัดการที่ดินทำนายได้ว่าน้ำท่วมและการไหลของเศษซากจะลงจอดหลังจากไฟป่า
“ ปีที่แล้วใน Flagstaff, Ariz. คนเหล่านี้ทุกคนที่อาศัยอยู่ท้ายน้ำของไฟทำให้บ้านของพวกเขาถูกทำลายด้วยน้ำท่วมและตะกอนดังนั้นประชาชนจึงจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้” DeLong กล่าว
ในฐานะที่เป็นเครื่องมือใหม่ที่ค่อนข้างใหม่สำหรับชุมชนวิทยาศาสตร์โลก Lidar นำเสนอความท้าทายบางอย่าง Delong กล่าว เทคโนโลยีได้รับการพัฒนามากขึ้นสำหรับวิศวกรโยธาและถูกนำมาใช้บ่อยขึ้นในการสร้างภาพสิ่งปลูกสร้างที่มีความคมชัดที่มนุษย์สร้างขึ้นเมื่อเทียบกับโปรไฟล์ที่เป็นคลื่นของผนังหน้าผาหรือป่าภูเขา
แต่การสแกน LiDAR หมายความว่าแม้ผลกระทบที่ลึกซึ้งที่สุดของภัยพิบัติทางธรรมชาติจะไม่สามารถหลบหนีได้อีกต่อไป -ภัยธรรมชาติ: ภัยคุกคามจากสหรัฐอเมริกา 10 อันดับแรก-
“ เรากำลังสร้างแผนที่ที่มีรายละเอียดเหล่านี้ว่าภูมิทัศน์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรอันเป็นผลมาจากน้ำท่วมหรือแผ่นดินถล่มหรือแผ่นดินไหว” DeLong กล่าว "สิ่งนี้ช่วยให้คุณทำงานในสามมิติคุณต้องใช้วิธีสามมิติเพื่อดูว่าการเปลี่ยนแปลงของธรณีประตูสามมิติ"
- 7 วิธีที่โลกเปลี่ยนไปในพริบตา
- Infographic: ภูเขาที่สูงที่สุดไปจนถึงร่องลึกมหาสมุทรที่ลึกที่สุด
- ในภาพ: แผ่นดินไหวและสึนามิของญี่ปุ่น
คุณสามารถติดตามนักเขียนพนักงานของ OuramazingPlanet Andrea Mustain บน Twitter: @andreamustain- ติดตาม OuramazingPlanet สำหรับข่าววิทยาศาสตร์โลกล่าสุดและการสำรวจบน Twitter@oaplanet และต่อไปFacebook-
