Τηλεπισκόπηση στο Wen, ο σεισμός Wenchuan
Από RemoteSensing Wiki
Τηλεπισκόπηση στο Wen, ο σεισμός Wenchuan
Deren Li Photogrammetic Engineering and Remote Sensing, May 2009
Ένας σεισμός 8.0 Ρίχτερ χτύπησε το Wenchuan στην επαρχία Sichuan στην Κίνα στις 14:28 στις 12 Μαϊου 2008. Το επίκεντρο ήταν στο Yinqxiu, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Υπήρξαν 9 σεισμοί μεγαλύτεροι από 8.0 Ριχτερ στην περιοχή από το 1739, 7 από αυτού έγιναν μετά το 1897 με τον μεγαλύτερο σε μέγεθος στα 8.5 Ρίχτερ στο Haiyan το 1920 και στο Chayu το 1950. Μέχρι τις 12:00 στις 14 Ιουνίου 2008 οι νεκροί ήταν 69170 και επίσης 374.159 τραυματίες, 17.428 αγνοούμενοι και έναν πληθυσμό 48.270.000 επηρεασμένο από την μεγάλη καταστροφή. Το σχήμα 2 δείχνει την ομορφιά του Beichuan πριν τον σεισμό σε αντίθεση με την καταστροφή μετά.
Η τηλεπισκόπηση στις προσπάθειες διάσωσης και στις κατοπινές μελέτες
Σύμφωνα με τις προτεραιότητες και τα επείγοντα υπήρξαν 3 φάσεις στις προσπάθειες διάσωσης στον σεισμό του Wenchuan: 1) Η διάσωση των επιζώντων, 2) η πρόληψη δευτερευόντων καταστροφών, 3) η εκτίμηση των καταστροφών και της ανακατασκευής. Στην 1η φάση ο στόχος ήταν η διάσωση των ανθρώπων που είχαν εγκλωβιστεί στα ερείπια. Ειδικά μέσα στην εβδομάδα μετάτον σεισμό. Ήταν εξαιρετικά σημαντικό να βρεθούν τα σημεία που χτυπήθηκαν περισσότερο προκειμένου να καθοριστούν οι πορείες για τις ομάδες διάσωσης και για τις αποστολές ανακούφισης, καθώς επίσης και νέες πληροφορίες για την λήψη αποφάσεων. Υψηλής ανάλυσης αεροφωτογραφίας και δορυφορικές εικόνες χρησιμοποιήθηκαν για να εντοπιστούν κατεστραμμένα κτίρια στις πιο χτυπημένες περιοχές και να σταλούν αποστολές διάσωσης. Με αρκετές πληροφορίες για την κατανομή του πληθυσμού ήταν δυνατό να σχεδιαστούν και να διοικηθούν οι προσπάθειες διάσωσης. Η 2η φάση εστίασε στην πρόληψη και προετοιμασία για δευτερεύουσες καταστροφές, όπως κατολίστησεις, ειδικά μέσα και γύρω από τις καταστροφές, όπως κατολισθήσεις, ειδικά μέσα και γύρω από τις λίμνες του σεισμού. Αεροπορικές και διαστημικές εικόνες και δεδομένα από ραντάρ χρησιμοοποιήθηκαν για αναγνώριση εκτίμηση και λήψη αποφάσεων σχετικά με περιοχές επιρρεπή σε δευτερέυουσες καταστροφές. Η 3η φάση , που αναμενόταν να διαρκέσει 5 με 10 χρόνια ασχολείται με την εκτίμηση των καταστροφών και την ανακατασκευή. Το άρθρο θα ασχοληθεί με τις φάσεις 1 και 2.
Για την 1η φάση, οι έρευνες και η εκτίμηση των καταστροφών ήταν σημαντική, καθώς ο χρόνος σήμαινε ζωές. Υψηλής ανάλυσης εικόνες χρειάστηκαν για να εντοπιστούν και να εκτιμηθούν οι πιθανές χαμένες ζωές και οι ζημιές στις υποδομές. Η υψηλή ανάλυση ήταν επίσης σημαντική και για τις προσπάθειες διάσωσης , καθώς οι δορυφόροι μπορεί να μην καλύπτουν τις περιοχές καταστροφής οι αεροφωτογραφίες υπήρξαν απαταίτητες για την συλλογή δεδομένων. Τριων ειδών αισθητήρες χρησιμοποιήθηκαν για τις προσπάθειες διάσωσης στον σεισμό Wenchuan: οπτικοί αισθητήρες, συσκευές εκπομπής παλμικού λέιζερ και SAR με τυπικούς οπτικούς αισθητήρες να είναι Leica ADS40, Z/I εικόνες DMC και SWDC-4. Οι εικόνες που τραβήχτηκαν φαίνονται στα σχήματα 3 και 4, όπου η πρώτη είναι αεροφωτογραφία που τραβήχτηκε με ADS40 στις 15 Μαίου 2008 και δείχνει τί απέμεινε στην πόλη Xingxiu μετά τον σεισμό και η δεύτερη είναι εικόνα που τραβήχτηκε από το COSMO και δείχνει τις τοποθεσίες όπου πιθανόν κατέρευσαν κτίρια μετά τον σεισμό: σχεδόν το 14.8% των περιοχών ίσως να είανι καατεστραμμένα κτίρια.
Μία από τις τεχνικές για την εξαγωγή γεωτεχνικών πληροφοριών μετά από σεισμό είναι η γρήγορη επεξεργασία των εξ αποστάστεως εικόνων που περιέχουν γεω-αναφορές, διόρθωση, συγχωνεύσεις και ραδιομετρική ομοιογενοποίηση. Τα ορθολογικά πολυωνυμικά μοντέλα συντελεστών παρέχουν την βάση για την διόρθωση των τηλεπησκοπικών εικόνων ανεξάρτητα από την πραγματική γεωμετρία των εικόνων. Ένα λογισμικό πρόγραμμα αναπτύχθηκε από το Πανεπιστημίο Wuhan, που μπορεί να επιδιορθώσει οπτικές και SAR εικόνες όπως SPOT5, Quickbird, Terra SAR-x και COSMOS με λίγο έλεγχο από εδάφους.
Η 2η φάση σημαδεύτηκε από την προληψη και την προετοιμασία για τις δευτερεύουσες καταστροφές, όπως κατολισθήσεις και λασπολισθήσεις. Αυτό περιείχε 2 έργα - παρακολούθηση των φραγμάτων των λιμνών και ανάλυση της χωρητικότητας της δεξαμενής, όπου το πρώτο είναι η βάση για το δεύτερο. Η παρακολούθηση έγινε με την καταγραφή των αλλαγών βάσει της πολυχρονικής τηλεπισκοπικής εικόνας. Επιπλέον η λεπτομερής τοπογραφική μελέτη της τοπογραφίας έγινε στα φράγματα της λίμνης. Αυτό έκανε δυνατή την ανάλυση για τις αλλαγές στην επιφάνεια πριν και μετά τον σεισμό. Ένα εικονικό γεωγραφικό περιβάλλον δημιούργηθηκε για τα φράγματα της Tangjiashan, το οποίο επέτρπε τον οραματισμό και την ανάλυση των κινδύνων σχετικά μετα φράγματα των λιμνών και την δυσκολία για την διόρυξη αγωγών. Αλγόριθμοι επίσης χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό της χωρητικότητας των δεξαμενών στα φράγματα των λιμνω΄ν. Με την συνδρομή κατανεμημένων υδρολογικών μοντέλων ήταν δυνατό να προσομοιωθούν οι ροές στα φράγματα των λιμνω΄ν κάτω από δεδομένες βροχοπτώσεις για να προβλέψουν την μαζική άφιξη ποσοτήτων να αναλύσουν την επιρροή τους στις δεξαμενές χωρητικότητας και έτσι να εκτιμήσουν τους κινδύνους. Το σχήμα 5 δείχνει καθαρά τις αλλαγές στους δρόμους του νερου εξαιτίας των σεισμικών λιμνών.
Πρόληψη
Αποδείχτηκε ξεκάθαρα ότι οι υψηλής ανάλυσης τηλεπισκοπικές πληροφορίες από αέρος και από το διάστημα παρείχε την υποστήριξη για τις προσπάθειες διάσωσης και την διαχείρηση των καταστροφών στον σεισμό του Wenchuan. Η τηλεπισκοπική τεχνολογία γίνεται ολοένα και πιο ορατή και η σημασία της γενικά αποδεκτή. Μερικά προβληματα εμφανίστηκαν, αλλά πρέπει να τα αντιμετωπίσουμε προσεκτικά και να τα λύσουμε. Επίσης θα πρέπει να προάγουμε την δυνατότητανα συλλέγουμε στοιχεία μέσω της παρατήρησης της γης. Αυτό αφορά σε χωρικές και χρονικές αναλύσεις των αισθητήρων οπτικών και μικροκυμάτων από αέρος και από το διάστημα. Ο στόχος είναι να παρέχουμε δορυφορικές εικόνες με ανάλυση 0.5-1.0m και αεροφωτογραφίες στα 0.1-0.5m και τα δύο με καθημερινή επαναληψη πάνω από τις πληγείσες περιοχές. Επιπλέον αναμένονται βελτιώσεις στους αισθητήρες και στις επιδόσεις τους, την γεωμετρική και ραδιομετρική ποιότητα των εικόνων. Πρέπει να αναπτύξουμε επιπλέον την ικανότητα να επεξεργαζόμαστε τα δεδομένα από την παρατήρηση της γης και να εξάγουμε χρήσιμες πληροφορίες. Είναι σημαντικό να αναπτύξουμε αυτόματες ή μισό-αυτόματες μεθόδους για την επεξεργασία δεδομένων και την μείωση στον πραγματικό χρόνο, που δε θα έπρεπε να βασίζεται στον έλεγχο από εδάφους που πιθανόν να καταστραφεί κατά την διάρκεια σεισμού. Επίσης χρειάζονται εις βάθος μελέτες στις θεωρίες και τους αλγορίθμους για την επεξεργασία δεδομένων από ραντάρ και την εξαγωγή πληροφοριών με ακρίβεια, ταχύτατα και αυτοατισμό.
Ένα δίκτυο από υψηλής ανάλυσης συστήματα παρακολούθησης της γης χρειάζεται που να ενωποιεί τα από αέρος , από το διάστημ και από το έδαφος τα στοιχεία θα πρέπει επίσης να προάγουμε την διεθνή συνεργασία για την τεχνολογία των γεωπληροφοριών. Θα πρέπει επίσης να έχουμε ενεργό ρόλο σε διεθνείς οργανισμούς όπως GEO και ο GEOSS.
