Ταχεία αναγνώριση περιβαλλοντικών επιπτώσεων μετά από ατυχήματα οχημάτων με επικίνδυνα φορτία

Από RemoteSensing Wiki

Εικόνα 1: Δειγματοληπτική εικόνα (GSD με 0,14m) που λαμβάνεται με AGplane και ψηφιακή ταξινόμηση

Rapid acquisition of environmental information after accidents with hazardous cargo through remote sensing by UAV

G. A. Longhitano and J. A. Quintanilh PROCAM – University of São Paulo, Brazil EP – University of São Paulo, Brazil

πηγή: [[1]]

Μετάφραση και Περίληψη

Περίληψη

Ο σκοπός της μελέτης ήταν να παρουσιάσει τις διαδικασίες της χρήσης της τηλεπισκόπησης από UAV για να βοηθήσουν στην ταχεία αξιολόγηση και παρακολούθηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκαλούνται από ατυχήματα που αφορούν τη μεταφορά επικίνδυνων φορτίων στις εθνικές οδούς.

Εισαγωγή

Η μεταφορά επικίνδυνων προϊόντων γίνεται στη Βραζιλία, περίπου στο 70% οδικώς. Τα ατυχήματα που σχετίζονται με τη μεταφορά επικίνδυνων υλικών μπορεί να προκαλέσουν περιβαλλοντικές επιπτώσεις αλλά και βλάβη στην υγεία και την ευημερία του ανθρώπου. Εξαιτίας αυτού, πρέπει να υπάρχει μια εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων για το σχεδιασμό δράσεων για τον έλεγχο, μετριασμό και αντιστάθμιση των επιπτώσεων αυτών. Η ταυτοποίηση, ποσοτικοποίηση και παρακολούθηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκαλούνται από αυτού του είδους τα ατυχήματα αποτελούν μια πρόκληση, επειδή υπάρχει μια ευρεία ποικιλία των σεναρίων για τη φροντίδα έκτακτης ανάγκης. Σε περιβαλλοντικές μελέτες, η τηλεπισκόπηση έχει αναγνωριστεί ως ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο. Μια εναλλακτική λύση, σχετικά πρόσφατη, είναι μέσω της χρήσης των UAVs, η οποία είναι σε θέση να αποκτήσουν εικόνες με πολύ υψηλή χωρική και χρονική ανάλυση ταυτόχρονα. Ο στόχος της παρούσης μελέτης ήταν να παρουσιάσει τις διαδικασίες της χρήσης της τηλεπισκόπησης UAV για να βοηθήσει στην ταχεία αξιολόγηση και παρακολούθηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκαλούνται από ατυχήματα που αφορούν τη μεταφορά επικίνδυνων φορτίων στις εθνικές οδούς.

Μεθοδολογία

Πέραν της βιβλιογραφικής έρευνας, διεξήχθησαν κάποιες συνεντεύξεις και χορηγήθηκαν ερωτηματολόγια σε βραζιλιάνικες εταιρίες UAVs, για τον προσδιορισμό υποθετικών περιβαλλοντικών σενάρια που μπορεί να συμβούν μετά από ατυχήματα που αφορούν τη μεταφορά επικίνδυνων υλικών. Λαμβάνοντας υπόψη την ποικιλία των σεναρίων καθώς και τις δυνατότητες των UAVs, συλλέχθηκαν τα οφέλη που η τεχνολογία μπορεί να φέρει σχετικά με συνήθεις τεχνικές διαδικασίες. Ορίστηκαν οι καλύτερες παράμετροι και οι ικανότητες ενός UAV και αναπτύχθηκε μια μεθοδολογία λειτουργίας ενός UAV με την απαιτούμενη χρήση. Οι εικόνες που παρέχονται συνδυάζουν την υψηλή χρονική με την υψηλή χωρική ανάλυση. Τέλος, μελετήθηκε ο βραζιλιάνικος νόμος για τη χρήση των UAVs για εξασφάλιση της νομικής προστασίας.

Αποτελέσματα

α. Περιβαλλοντικά Σενάρια Μετά από Οδικά Ατυχήματα με Επικίνδυνο Φορτίο

Χαρακτηριστικά των περιβαλλοντικών επιπτώσεων μετά από οδικά ατυχήματα με επικίνδυνο φορτίο είναι τα κάτωθι:

1. χρονική εκδήλωση: βραχυπρόθεσμη – μεσοπρόθεσμη
2. έκταση του φαινομένου. Οι πληγείσες περιοχές συνήθως κυμαίνονται από δεκάδες τετραγωνικά μέτρα έως 10.000m². Σε γενικές γραμμές, οι περιοχές που επηρεάζονται άμεσα έχουν μερικές εκατοντάδες τετραγωνικά μέτρα.
3. τύπος του εδάφους της περιοχής μελέτης και η αποστράγγιση του
4. αμεσότητα. Μερικά παραδείγματα των άμεσων περιβαλλοντικών επιπτώσεων είναι: μόλυνση του εδάφους, η ρύπανση των επιφανειακών υδάτων, η μόλυνση των υπόγειων υδάτων, η μόλυνση των ανθρώπων, επίγεια μόλυνση της πανίδας, υδρόβια μόλυνση της πανίδας, η μόλυνση της βλάστησης, η απώλεια των γεωργικών δραστηριοτήτων και η απώλεια της δημόσιας ή ιδιωτικής περιουσίας. Υπάρχει επίσης η δυνατότητα των έμμεσων περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως η διακοπή της υδροδότησης της πόλης, λόγω της μόλυνσης από πηγές νερού επιφανειακά ή υπόγεια ύδατα, για παράδειγμα.

β. Χαρακτηριστικά ενός UAV για την Εφαρμογή

Για την παρούσα εφαρμογή συνίσταται UAV με τα κάτωθι χαρακτηριστικά:

1. τάξεως Mini ή κοντινής
2. εμβέλεια έως και 8 χιλιομέτρων
3. αυτονομία τουλάχιστον 30 λεπτών
4. ύψος πτήσης 2000μ
5. πτήση μέρα και νύχτα και ως επί το πλείστον, η ικανότητα να λειτουργούν κάτω από αντίξοες καιρικές συνθήκες όπως βροχή και μέτριους ανέμους
6. μετάδοση πληροφοριών και εικόνων σε πραγματικό χρόνο
7. ο αισθητήρας να παράγει έγχρωμες εικόνες τουλάχιστον της ορατής περιοχής, αν και αισθητήρας πολυφασματικής πληροφορίας με κανάλι εγγύς υπερύθρου θα ήταν χρήσιμο.

Το UAV AGplane, της AGX Company χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα μελέτη.

γ. Διαδικασίες για Χρήση Τηλεπισκόπησης από UAV

Η εφαρμογή των διαδικασιών θα εξαρτηθεί από τα Σχέδια Έκτακτης Ανάγκης των αυτοκινητοδρόμων. Μόλις ενεργοποιηθεί, το εξοπλισμένο προσωπικό με το UAV θα πρέπει να αναχωρήσει αμέσως για τη λήψη αεροφωτογραφιών, κατά προτίμηση εντός μισής ώρας. Αρχικά, λαμβάνεται μια τυπική περιοχή που καλύπτει περίπου 300 μέτρα από το ακριβές σημείο του ατυχήματος. Η λήψη δεδομένων κατά τη διάρκεια της νύχτας απαιτεί αισθητήρες NIR και καλύτερα εκπαιδευμένους επαγγελματίες σε ερμηνεία της εικόνας. Οι αεροφωτογραφίες που δημιουργούνται πρέπει να έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά, όπως: πολυφασματικά GSD καλύτερα από 0,5cm και ακρίβεια γεωγραφικής αναφοράς 15m (παράδειγμα της εικόνας από UAV AGplane φαίνεται στην εικόνα 1). Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι και τεχνικές, αναλογικές ή ψηφιακές, χωρίς επίβλεψη ή με εποπτεία των διαδικασιών, για αναγνώριση, διαίρεση και ομαδοποίηση των κατηγοριών που αντιστοιχούν στην υπάρχουσα επιφάνεια. Η αξιολόγηση πρέπει να πραγματοποιείται με βάση κάποια κριτήρια για κάθε μία από τις προσδιοριζόμενες επιπτώσεις, τα οποία θα πρέπει να βοηθήσουν στην ποιοτική μέτρηση και τον προσδιορισμό των δράσεων διαχείρισης που πρέπει να ληφθούν για κάθε μία από αυτές. Λαμβάνοντας υπόψη τις πιθανές επιπτώσεις των ατυχημάτων που σχετίζονται με τη μεταφορά επικίνδυνων εμπορευμάτων, μερικά κριτήρια μπορούν να εφαρμοστούν ως εξής: αναστρεψιμότητα, κάλυψη, συνάφεια, μέγεθος, διάρκεια, εμφάνιση, συχνότητα και χρόνος εμφάνισης. Χρησιμοποιώντας τα κριτήρια που παρατίθενται, η εταιρεία που είναι υπεύθυνη για την έκθεση, η CETESB, μπορεί να εκτιμήσει τη σημασία των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκαλούνται από το ατύχημα με σαφήνεια.

δ. Ζητήματα Σχετικά με το Νόμο της Βραζιλίας

Η δραστηριότητα των UAVs θα πρέπει να ρυθμίζεται, δεδομένου ότι μπορεί να προκαλέσει σοβαρές βλάβες και κινδύνους για την αεροπορία και τον πληθυσμό. Στη Βραζιλία, υπάρχουν κανόνες, αλλά ακόμα υπανάπτυκτες. Για να λειτουργήσει μια UAVs στη Βραζιλία, απαιτείται άδεια έγγραφο άδεια που εκδίδεται από τα όργανα της Πολιτικής Αεροπορίας και Στρατιωτικών.

Επίλογος

Τα UAV είναι τεχνικά σε θέση να παράγουν εικόνες γρήγορα για την αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων μετά από ατύχημα με επικίνδυνα φορτία.