Спутниковое картирование наводнений вдоль побережья Квинсленда, составленное с использованием изображений с европейского радара-спутника Sentinel-1A. Европейское космическое агентство / Лаборатория развития интеллектуальных пространственных технологий (SSTD), UNSW, Автор предоставлен

Многие части Квинсленда были объявленные зоны бедствия и тысячи жителей были эвакуированы из-за наводнения 1-в-100-году. Таунсвилл находится в эпицентре «беспрецедентного» муссонного ливня, который за несколько дней принес дожди больше года, а чрезвычайная ситуация еще далека от завершения, и ожидается еще более проливной дождь.

Такое колоссальное нарушение требует экстренной работы для защиты важнейшей инфраструктуры, такой как мосты, плотины, автомагистрали, железные дороги, подстанции, линии электропередач и телекоммуникационные кабели. В свою очередь, это требует точного и своевременного картирования паводковых вод.

Впервые в Австралии наша исследовательская группа внимательно следит за наводнениями, используя новую технику с участием европейских спутников, которая позволяет нам «видеть» под облачным покровом и составлять карту развития событий на земле.

Учитывая, что наводнение в настоящее время охватывает участок протяженностью 700km от Кернса до Маккея, потребуется несколько дней, чтобы составить общую картину наводнения с использованием воздушного картографирования. Более того, обычные спутники оптической съемки легко «ослепляют» облачность.

Но радарный спутник может пролететь над всем состоянием за считанные секунды, а точная и полная карта наводнений может быть получена менее чем за час.

Глаза над небом

Наш новый метод использует технологию визуализации, называемую «радар с синтезированной апертурой» (SAR), которая может наблюдать за землей днем ​​или ночью через облачный покров или дым. Комбинируя и сравнивая изображения SAR, мы можем определить ход разворачивающейся катастрофы, такой как наводнение.

Проще говоря, если область не затоплена на первом изображении, но затоплена на втором изображении, результирующее расхождение между этими двумя изображениями может помочь выявить протяженность наводнения и определить опережающий фронт наводнения.

Чтобы автоматизировать этот процесс и сделать его более точным, мы используем две пары изображений: «пару перед событием», снятую до наводнения, и «пару совместных событий», состоящую из одного изображения до наводнения, и еще одно более позднее изображение во время наводнения.

Европейские спутники использовались стратегически для сбора изображений по всему миру один раз каждые 12 дней, что позволило нам опробовать эту новую технику в Таунсвилле, как только произошло наводнение.

Чтобы отслеживать текущие наводнения в Таунсвилле, мы сделали снимки до события в январе 6 и в январе 18, 2019. Пара совместных событий была собрана в январе 18 и в январе 30. Эти наборы изображений были затем использованы для создания точной и подробной карты наводнений, показанной ниже.

Сравнение изображений может быть выполнено алгоритмически, без необходимости человека анализировать сами изображения. Тогда мы можем просто искать пары изображений со значительными расхождениями, а затем сосредоточить наше внимание на них.

Наша техника потенциально избавляет от необходимости контролировать наводнения с самолетов-разведчиков - опасная или даже невозможная задача среди проливных дождей, сильного ветра, густых облаков и молний.

Эта своевременная информация о наводнениях со спутников может использоваться для отключения критически важной инфраструктуры, такой как электрические подстанции, до того, как паводковая вода достигнет их.

Об авторе

Линлин Гэ, профессор, UNSW

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon