استخدام البيانات الساتلية لرصد التمهيد في المشاريع الهندسية الكبيرة

تطبيقات في مشاريع الهندسة الكبيرة الحجم

تقييم مخاطر الفيضانات والتخفيف من حدتها

(ج) إن بيانات التهطال الساتلي هي محورية لإدارة مخاطر الفيضانات أثناء البناء وبعده، إذ إن منتجات الزمن الحقيقي مثل نماذج التنبؤ بالفيضانات التي تتيح توليد إنذارات في أوقات زمنية زمنية طويلة من ساعات العمل إلى أيام، وعلى سبيل المثال، يستخدم نظام التوعية بالفيضانات العالمي (GloFAS) نظاماً للتنبؤات المتعلقة بحجم الأمطار في البرازيل لإصدار إنذارات بالفيضانات التشغيلية للأحواض الكبيرة.

تخطيط موارد المياه وإدارة المراصد

وتعتمد الخزانات الكبيرة على توقعات دقيقة بالتدفقات فيما يتعلق بتخصيص المياه الموسمية، ومراقبة الفيضانات، وتوليد الطاقة الكهرمائية. وتساعد بيانات التهطال بواسطة السواتل على تقدير مدى هطول الأمطار في أحواض السفن، التي تستخدم في نماذج هيدرولوجية للتنبؤ بالهروب.

تصميم الهياكل الأساسية وسلامتها

Probable Maximum Precipitation (PMP) estimates, used for designing spillways and dam outflows, increasingly incorporate satellite data to extend the observational record and capture extreme events. The WMO (World Meteorological Organization) recommends using satellite datasets for PMP estimation in data-limited regions. For example the Three Gorges Dam[FLT1]

وبالنسبة لنظم الإنذار بالفيضانات التي تدوم فترات قصيرة، قد تكون درجة الحرارة فيها 4 ساعات بطيئة للغاية، ويمكن لمنتجات المدار الثابت بالنسبة للأرض أن توفر بيانات شبه آنية، ولكن دقتها المنخفضة تحد من استخدامها، كما أن GPM Near-Real-Time IMERG ] (الركض المباشر) تتناول هذه البيانات جزئيا، ولكنها تفتقر إلى تعديل هندسي وقد تظهر أخطاء أكبر.

إمكانية الوصول إلى البيانات واستمراريتها

وفي حين أن العديد من منتجات التهطال الساتلي متاحة بحرية (مثلاً من ناسا، ووكالة الفضاء اليابانية، ووكالة الفضاء اليابانية)، فإن حجم البيانات وشكلها يمكن أن يكونا تحديين بالنسبة للشركات الهندسية التي لا تملك خبرة في مجال البيانات الساتلية، كما أن الاستمرارية الطويلة الأجل هي أيضاً شاغل؛ ويتطلب الانتقال من إدارة النقل إلى الآلية العالمية إعادة هيكلة كبيرة، وتعتمد البعثات المقبلة على قرارات التمويل.

الاتجاهات المستقبلية

خلاصات أعلى - حل

وسيؤدي ظهور مجموعات صغيرة من السواتل - مثل SkySat ) و - Spire Global - إلى زيادة كثافة أجهزة الصوت الرادارية الدقيقة ووسائل الرادار، وتحقيق تقديرات ما قبل الدورة، وشبه المقياس المرجعي للشبكة (LKLT):

الاستخبارات الفنية والتعلم الآتي

وستستخدم أساليب التعلم العميق والغابات العشوائية لتحسين قياسات الاسترجاع المسبق، لا سيما بالنسبة للثلوج الأوزيني والأمطار الخفيفة. كما أن نماذج مثل ديمبارين ) ستؤدي إلى إجراء عمليات رصد ساتلية على نطاق واسع باستخدام متغيرات التضاريس والغلاف الجوي.

Integration with Climate Models and Ensemble Forecasting

وستعتمد التصميمات الهندسية المقبلة بشكل متزايد على مدخلات التهطال الساتلية المجمعة من أجل استخلاص الشكوك، إذ توفر نظم مثل [(FLT:0]]] ERA5 ] إعادة التحليل، التي تتضمن بيانات ساتلية، الآن ميادين تسبق الساعة يمكن استخدامها لتقييم المخاطر في الأجل الطويل.

البيانات المفتوحة والحساب الإلكتروني

(ب) ستستضيف الآن منابر مثل Google Earth Engine و]NASA Earthdata] بيانات تهيمنية ساتلية، مما يمكّن المهندسين من معالجة تحليلات الطلب دون تخزين محلي، مما يقلل من الحاجز الذي تواجهه الشركات الهندسية الأصغر في إدراج البيانات الساتلية في سير عملها(4).

خاتمة

وقد تطور رصد التهطال بواسطة السواتل من الفضول العلمي إلى أداة لا غنى عنها للمشاريع الهندسية الواسعة النطاق، وتغطيتها العالمية، وتوافرها في الوقت القريب، ومحفوظات طويلة الأجل، وتمكّن المهندسين من اتخاذ قرارات أفضل في مجال إدارة مخاطر الفيضانات، وتخطيط الموارد المائية، وتصميم الهياكل الأساسية، والإدارة البيئية، وفي حين أن تحديات الحل، والدقة، والتكامل المستمر في البيانات المتعلقة بالأمان الساتلي، هي أوجه قصور في التعلم الضيق.