
在自然灾害的混乱之后,详细记录灾难似乎是一种令人毛骨悚然的追求。但是,研究人员越来越多地利用激光技术来帮助他们更好地了解工作中的巨大力量,并可以帮助更好地为下一场灾难做好准备。
研究团队正在记录大小的效果自然灾害从地震到海啸,再到野火,精确度惊人,并在此过程中产生一些令人印象深刻的视觉效果。
Lidar代表光检测和范围,允许研究人员在灾难发生后立即进入现场,在几个小时的空间中,收集了揭示的数据灾难的足迹很像侦探拍摄犯罪现场,但以3-D和厘米级的细节拍摄。
返回计算机实验室的安全性后,研究人员处理了他们的数据,并可以对灾害网站进行动画重建。
俄勒冈州立大学助理教授迈克尔·奥尔森(Michael Olsen)说:“这个想法是,这是一个虚拟的世界,而无需在这种危险环境中进行物理存在。您可以在软件中浏览它。”
激光束,3-D!
LiDAR扫描仪并没有像传统的相机那样依靠环境中的光反射表面,而是发出了自己的“光”激光器,并且通过测量激光器将激光反弹回设备所需的时间,它可以将距离置于图像中。
奥尔森说,他使用的基于地面的LiDar系统,每秒大约需要100,000个数据点,上下扫描并旋转360度。一旦系统设置在三脚架上,一次扫描大约需要两分钟。
他解释说:“这是视线,所以无论您看到什么都是您得到的。” Olsen告诉OramazingPlanet,成像大面积需要跨扫描。
奥尔森(Olsen)带领一支来自OSU和夏威夷大学的团队去智利进行调查巨大地震的损害这是在2010年2月袭击的。8.8级地震使一场毁灭性的海啸坠毁在岸上,奥尔森的团体访问了沿海地区最受影响最大的城镇和村庄。
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车队在灾难发生大约两个月后到达。奥尔森说:“理想是在大约一周后到那里。”他说:“如果你走得太早,搜救和救援正在进行,而你不想妨碍您。”
研究小组还使用LIDAR记录日本毁灭性地震的后果和海啸。
奥尔森说:“我们想捕获可腐烂的数据。”看似微小的细节,例如建筑物中的裂缝,或者泥土围绕地基的河流的方式,为地球科学家提供了线索,这些科学家将海啸浪潮或地震的解剖结合在一起。
此外,这些细节可帮助工程师和建筑师弄清楚建筑物的各个部分如何在自然灾害期间和立即保持。
“最终,它翻译回更好的建筑代码,“奥尔森说。“在这些侦察工作之后,我们总是学到的东西是,我们在某个地方过度设计花费太多或过多的材料在某个地点与我们不设计的领域相比,这并没有真正有所作为。”
一个动画奥尔森(Olsen)的团队组成了一名观众,穿过智利海啸爆发的迪卡托(Dichato)。花了三到四个小时和20个不同的扫描位置来收集数据,然后在实验室中两周,运行扫描以及数字照片和GPS数据,通过计算机程序来生成序列,该序列具有后世界末日的视频游戏的外观。 [在这里查看动画]。
灾难发生之前
尽管后撒沙师LIDAR扫描很有帮助,但前后灾难图像研究人员说,更有帮助,因为扫描可以在数学上提醒观察者进行微小变化。
联邦实体,例如美国地质调查局和联邦紧急事务管理机构以及各个州机构飞机安装的LiDAR绘制从洪水平原到地震易发区域的所有内容,以提供基线图片,可用于在紧急情况下进行比较。
“在洪水中,您可以看到,'哦,这个频道侵蚀了1厘米。'您可以从这些数据中进行衡量,这就是地球科学家对此感到兴奋的原因。
Delong使用地面的LiDAR来专门研究野火的后遗症,当他们撞到烧毁的景观时,雨雨暴跌会导致重大洪水。他在GSA会议上对今年在亚利桑那州臭名昭著的马蹄两野火进行了研究,该研究是根据灾难前后对山区地区的激光扫描。
“今年和去年在亚利桑那州发生了大火大火后的洪水比大火本身,对人类和财产更具破坏性。
德隆说,激光雷达的制图可以帮助土地管理机构预测洪水和碎屑流在野火后的降落。
德隆说:“去年在亚利桑那州的弗拉格斯塔夫(Flagstaff),所有这些居住在大火下游的人都被洪水和沉积物摧毁了房屋,因此公众需要了解这些事情。”
DeLong说,作为地球科学界的一个相当新的工具,LiDAR提出了一些挑战。该技术是为土木工程师开发的,并且更频繁地用于图像人类制造的尖角建筑,而不是悬崖墙或丘陵森林的起伏的轮廓。
但是激光扫描意味着,即使是自然灾害的最微妙的影响也无法逃脱通知。 [自然灾害:美国十大威胁这是给出的
DeLong说:“我们正在制作这些非常详细的地图,说明由于洪水,滑坡或地震,景观如何变化。” “这使您可以在三个维度上工作。您需要一种三维方法来研究三维地貌的变化。”
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