מבוא ל Photogrammetry in Flood Risk Assessment

שיטפון נשאר אחד הסיכונים הטבעיים ההרסניים ביותר בעולם, מה שגורם מיליארדי דולרים לנזקים מדי שנה ופירוק מיליוני אנשים. Accurate שיטפון הערכת סיכונים הוא חיוני לתכנון אסטרטגיות הפחתה יעילה, תכנון תשתיות גמישות, והגנה על קהילות מסורתיות של סקרים טופוגרפיים, כגון תחנות בסיס קרקע או סקרי GPS, יכול להיות זמן רב-מחדש, ניתוח סיקור מעגלי, כולל תמונות מהירות, כולל מצופה, כולל תמונות מהירות, או רזולוציה גבוהה, מאפשר חסכוניות, כולל רזולוציה גבוהה יותר, כולל רזולוציה גבוהה יותר, כולל רזולוציה גבוהה יותר, כולל רזולוציה גבוהה, כולל רזולוציה גבוהה יותר, כולל רזולוציה גבוהה של עלויות מהירות גבוהה יותר, כולל רזולוציה גבוהה יותר, כמו רזולוציה גבוהה יותר, כולל רזולוציה גבוהה יותר, כולל רזולוציה גבוהה יותר, כולל רזולוציה גבוהה של תמונות מהירות גבוהה של עלויות מהירות גבוהה רזולוציה גבוהה רזולוציה גבוהה יותר, 000.

מה זה Photogrammetry?

Photogrammetry הוא המדע של ביצוע מדידות מתצלומים.העיקרון הבסיסי כרוך לכידת תמונות מרובות חופפות של סצנה מזוויות שונות.תוכנה מיוחדת לאחר מכן לנתח את התמונות האלה, זיהוי נקודות נפוצות על פני מסגרות החפיפות. על ידי triangulating נקודות אלה, התוכנה מחשבת את התיאום התלת מימדי שלהם בחלל, יצירת ענן נקודה צפופה זה יכול להיות מעובד לתוך מודל דיגיטלי (מולקולות), או תמונה גיאומטרית, או גיאוגרפית, או 3Dic מייצג לחלוטין, מבנה, 3Dic, או לחלוטין, מבנה שטח, 3, או לחלוטין, מבנה, או לחלוטין, 3Da 3Da 3, 000, המייצג את תשתית, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, המייצג את הענן הזה יכול להיות משקף ענן נקודה געשית, המייצג את הענן הזה יכול להיות משקף ענן נקודה געשי, מייצג ענן נקודה געשי, 000, 000, 000, 000, 000, 000, מייצג ענן נקודה געשי, 000, 000, 000, 000, 000, 000,

Photogrammetry יכול להתבצע באמצעות פלטפורמות שונות. Aerial photogrammetry בדרך כלל מעסיק מזל"טים (UAVs) או מטוסים מאוישים מצוידים במצלמות ברזולוציה גבוהה, מכסה עשרות קילומטרים רבועים בטיסה אחת. .Trestrial photometry משתמש מצלמות המבוססות קרקע כדי ללכוד מודלים מפורטים של אזורים קטנים יותר, כגון גשרים, culverts, או בנייה של תמונות לוויין, תוך מתן כיסוי רחב יותר, לעומת זאת, לעומת זאת, באופן כללי, לעומת זאת, שיטות למידה מרחוק, לעומת דיוק, או ירידה ברמת דיוק, או ירידה ברמת דיוק, או ירידה של שטח בחירה נמוכה יותר, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, על בסיס נמוכה יותר, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע, על בסיס קבוע של שטח בחירה.

כיצד Photogrammetry Differs מ- LiDAR

Photogrammetry הוא לעתים קרובות בהשוואה LiDAR (Light Detection and Ranging), טכנולוגיה נוספת מרחוק המשמשת למיפוי תלת-ממדי. LiDAR משתמשת דופקי לייזר כדי למדוד מרחקים אל הקרקע, יצירת עננים נקודתיים דרך רגישה פעילה. בעוד LiDAR יכול לחדור צמחייה במידה מסוימת, הוא נוטה להיות יקר יותר ודורש ציוד מיוחד.

היתרונות של שימוש Photogrammetry עבור הערכת סיכונים מבול

אימוץ של photogrammetry בערכת הסיכון של הצפה ממשיך להאיץ, מונע על ידי היתרונות הרבים שלה על טכניקות סקר קונבנציונליות.הסעיפים הבאים מפורטים את היתרונות העיקריים שהופכים photogrammetry כלי חיוני עבור מנהלים מבולטים, מהנדסים אזרחיים וצוותי תגובה חירום.

דיוק ופרט

Photogrammetry מספק נתונים טופוגרפיים מפורטים במיוחד, לעתים קרובות השגת איקוציות בטווח ה ס"מ כאשר שליטה הקרקעית נאותה מוחל.רמת דיוק זו קריטית עבור מודל סיכון הצפה, שבו וריאציות קטנות בגובה יכול לשנות באופן משמעותי את היקף הצפה ומהירויות זרימה לתוך פני השטח. רזולוציה גבוהה מודלים נגזרת מתכונות שטח עדינות כגון ערוצי ניקוז, , גרפים, ושרירים, אשר כוללים אינטראקציות מדויקות יותר, כגון: 3D- off- off- off-reרזולוציה גבוהה, כולל תכונות שטח.

עלויות-אווירה

בהשוואה לסקר קרקעי מסורתי, photogrammetry יכול להפחית באופן דרסטי את הזמן ואת העלות הנדרשת לאיסוף נתונים. סקר photogrammetry מבוסס רחפנים יכול לכסות כמה קילומטרים רבועים בטיסה אחת, בעוד צוות קרקע עשוי לדרוש ימים או שבועות כדי לבדוק את אותו אזור עם תחנת שיטפון או GPS קבוע, ציוד הנדסי עבור מצלמות ברזולוציה גבוהה יותר ו- UAVs הם נמוך יחסית ל- LiDAR או מטוסים מאוישים, כך שהופך את עלויות תפעוליות נמוכות יותר ויותר.

מהירות איסוף נתונים

בבדיקת סיכונים הצפה, זמן הוא לעתים קרובות קריטי. במהלך אירוע הצפה, בזמן אמת או ליד-מציאות נתונים יכול להודיע תגובה חירום והערכה נזק. Photogrammetry באמצעות מל"טים מאפשר פריסה מהירה על אזורים שנפגעו, לכידת תמונות ברזולוציה גבוהה שניתן לעבד לתוך מודלים בשטח מעודכן בתוך שעות.מהירות זו מועילה גם במהלך שלב התכנון, שבו אתרי פיתוח פוטנציאליים או מהירויות הגנה צריך להיות מוערך במהירות על מנת לשקף את השינויים הסטיגמיים של נתונים מתקדמים.

3D Visualization ו-Stake Animal Communication

אחד היתרונות המשכנעים ביותר של photogrammetry הוא היכולת שלה לייצר מודלים אינטואיטיביים 3D. בניגוד מפות קונטור מסורתיות או 2D תוכניות, meshes 3D photorealistic 3D מאפשר לבעלי עניין - כולל קובעי מדיניות, חברי קהילה, משקיעים - כדי בקלות לתפוס תרחישים מבול אינטראקטיביים או יישומי שולחן עבודה יכולים להציג מהירויות של שיטפון על פני השטח 3D, המאפשר למשתמשים "לעבור אזורים קריטיים" או השפעה, אשר מסייעות, אשר מסייעות, 000 השפעה טכנית, או שיטות השפעה יעילה יותר, או פונקציות השפעה יעילה יותר, כדי לשפר את זה, או פונקציות קריטיות, 000.

ניתוח נתונים היסטורי וזיהוי שינוי

Photogrammetry תומך במחקרים ארוכי טווח על ידי מתן אפשרות לזיהוי שינוי לאורך זמן.על ידי השוואת מודלים photogrammetric שינוי מודלים שונים, אנליסטים יכולים לכמת שינויים טופוגרפיים בשל תהליכים טבעיים (למשל, שחיקה בנהר, משקעים של סימנטציה) או פעילות אנתרופוסופית מעובדת (למשל, פיתוח עירוני, שדרוג, בנייה של ריצוף), הערכת סיכון, יכולת זו היא לעקוב אחר כמה שנים לאחור של מעקב אחר כך עשוי להיות מציף, לדוגמה, שינוי הדרגתי של התפתחות הדרגתית של התפתחות הדרגתית של מחזורי, שיפור הדרגתית של מחזורי התפתחות הדרגתית, באופן דומה.

יישומים בניהול שיטפון

Photogrammetry תומך בספקטרום רחב של פעילויות ניהול הצפה, בתכנון ועיצוב לתגובה חירום ושיקום.היישומים הבאים מדגישים כיצד הטכנולוגיה משמשת בפועל.

מיפוי שיטפון

מפות בולטות מדויקות הן הבסיס של ניהול סיכונים הצפה. Photogrammetry-derived DEMs לספק את נתוני הגבהים ברזולוציה גבוהה הדרושים כדי להגדיר אזורי שיטפון, delineate Floodways, לחשב מגמת עלייה בבסיס סוכנויות שיטפון. â FEMA (Federal Emergency Management Agency) בארה"ב מקבל יותר ויותר photogramrymet כמקור נתונים תקף עבור מפות שיטפון (RM) זיהוי נתונים מדויקים, או סטנדרטים מדויקים יותר, אשר מספקים גם כן, תכונות נתונים מדויקים יותר, כגון זיהוי נתונים מדויקים יותר, או נתונים מדויקים, אשר מייצגים יותר, מזהה את רמת דיוקים מדויקים יותר, או נתונים מדויקים יותר, מזהה את רמות צילום נתונים מדויקים יותר, או נתונים מדויקים יותר, אשר מספקים.

עיצוב של Flood Defenses

בעת תכנון levees, מבול, אגן מעצר, או מערכות מים סערה, מהנדסים דורשים נתונים טופוגרפיים מדויקים כדי לספק נפח אחסון מותאמים, יכולות זרימה, עומסים מבניים. Photogrammetry מספקת את דגמי פני השטח המקיפים הדרושים עבור תוכנות הידראוליות הידרולוגיות כגון HEC-RAS, TUFLOW, או צוותי ניהול ICM. עיצוב יכול להשתמש 3D כדי להתאים את התקני הבנייה, כלומר, לאחר פתרון פוטנציאלי, לאחר זיהוי של תכונות אבטחה, לאחר תכנון.

הערכה ותגובה חירום

בעקבות השיטפון, הערכה מהירה של נזק היא קריטית עבור הקצאת משאבי הצלה, עדיפות תיקונים, ועיבוד תביעות ביטוח. Aerial photometry שנערך מיד לאחר מי שיטפונות יכול ללכוד את היקף הצפה, debris deposition, כשלים מבניים, ושחיקה.על ידי השוואת מודלים לאחר 3D עם נתונים לפני event, אנליסטים יכולים לזהות שינויים קוונטיים במצב, זיהוי מדויק יותר של פעולות הגנה.

תכנון ופיתוח עירוני

תאורה מהירה לעתים קרובות מגבירה את הסיכון להציף על ידי החלפת משטחים חד-משמעיים עם גגות בלתי-אפשריים וריצוף, צמצום העצימה הטבעית של רצף. Photogrammetry מאפשר מתכננים להעריך את ההשפעה של התפתחויות המוצעות על הידרולוגיה מקומית.על ידי שילוב מודלים פוטומטריים יזום עם מודלים לניהול מים סערות, מתכננים יכולים להבטיח כי תת-דמיונים חדשים כוללים מעצר הולם, חדירה, או העברה, או שידורים עתידיים, דרישות של תשתיות.

דוגמאות ל-Case Studies and Real-World

פרויקטים רבים ברחבי העולם מפגינים את יעילות ה photogrammetry עבור הערכת הסיכון הצפה. בהולנד, שבו הגנה על הצפה היא עדיפות לאומית, מזל"טים מצויד מצלמות photogrammetric כבר בשימוש כדי סקר דימות ו levees, לזהות עיוותים בקנה מידה ס"מ שיכול להצביע על כישלונות פוטנציאליים.מודלים 3D וכתוצאה מכך הם בהשוואה לנתונים היסטוריים כדי לפקח על בריאות מבנית ואזהרות קודמות.

בבריטניה, הסוכנות לאיכות הסביבה השתמשה בצילום אווירי כדי לייצר נתונים עליות בקנה מידה לאומי כי תחת מיפוי הסיכון להציף עבור מיליוני נכסים.שילוב של photogrammetry עם מקורות נתונים אחרים, כולל לידאר ורשומות מדד הנהר, מאפשר עדכון רציף של מפות הצפות כנופים שינוי. דוגמאות אלה ממחישות כיצד photogramry, כאשר הם מסודרים, יכול להניב נתונים באיכות גבוהה המודיעים, מדיניות, מצילה חיים כלכליים, ולהפחית הפסדים כלכליים.

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות הרבים שלה, photogrammetry הוא לא ללא מגבלות.הטכנולוגיה מסתמכת על אור גלוי, כלומר סקרים לא ניתן לבצע במהלך כיסוי ענן כבד, ערפל, או בלילה, Vegetation יכול גם להציג אתגרים: תעלות יער צפופה מערפל הקרקע, המוביל פערים או אי דיוקים במודל ה- GPS הרגיל שלה.

שיקול נוסף הוא אחסון נתונים וניהול.תמונות ברזולוציה גבוהה לייצר כמויות גדולות של תמונות ונתונים בענן נקודה, אשר חייב להיות מאוחסן, מגבה, מעובד ביעילות. ארגונים אימוץ photogrammetry צריך להשקיע משאבים מחשוב נאותים ולהגדיר זרמי עבודה ברורים לטיפול בנתונים לבסוף, הגבלות רגולטוריות על פעולות מל"טים - כגון מגבלות אוויר, פרטיות, דרישות עבור טייס - אסור לנווט את האינטרסים המשפטיים, עם זאת, כדי להבטיח את היתרונות המלאים של הטכנולוגיה, עם זאת, כדי להבטיח את היתרונות המלאים.

עתיד Photogrammetry ב Flood Risk Assessment

ההתקדמות בטכנולוגיית חיישן, בינה מלאכותית ומחשוב ענן מבטיח להרחיב את התפקיד של photogrammetry בערכת הסיכון של הצפה.מצלמות עם החלטות גבוהות יותר ורגישות רדיומטרית משופרת יאפשרו אפילו פרטים שטח בסדר גודל, בעוד photogrammatic photometry רב-ספקטרום יכול ללכוד בריאות צמחייה ולחות אדמה, העשרה מודלים של שיטפונות עם משתנים סביבתיים נוספים.

מסקנה

Photogrammetry ביססה את עצמה ככלי יקר ורב תכליתי להערכת סיכונים הצפה, המציע דיוק גבוה, חיסכון בעלויות, איסוף נתונים מהיר, ודמיון תלת-ממדי משכנע.ממיפוי מבולסבר ועיצוב הגנה על מנת לפגוע בהערכה ובתכנון העירוני, היישומים שלה מגוונים ומשפיעים.בעוד אתגרים הקשורים למזג אוויר, צמחייה, בקרה הקרקעית קיימים, הם יכולים להיות מטופלים באמצעות תכנון קפדני וטכניקות משלימים.

(ב) לקריאה נוספת, עיין ב-FLT:0) ב- Photogrammetry ResourcesFLT:1, ב- 2,2Environmental Management Agency's Floodping GuidelinesFLT 3, ו-FLT:4 החברה הבינלאומית ל Photogrammetry ו- SensingFLT:5 פרסומים.