Sahil Erosion ve Seling: Büyüyen Bir Küresel Kriz
Sahilsel erozyon ve sualtı, dünya çapında altyapıda milyarlarca insanı ve trilyon doları tehdit ediyor.Ücretsiz kıyı şeridinde ve yüksek oranda artış gösteren 3D ekranlı sistemle ilgili olarak, GPS manuel yürüyüşleri veya hava fotoğrafçılığı gibi - kıyı şeridinde gerçekleşen hızlı, dinamik değişikliklerle hıza devam edebilir.Bu, doğrulama teknolojisi ile ilgili olarak [Dönemli kıyı şeridine ihtiyaç duyan 3D ekranlara sahip olmak için gerekli olan 3D ekran görüntüsüne sahip değildir.
Bu makale, bilim adamlarının, mühendislerin ve politika yapıcıların yüksek çözünürlüklü temel modeller oluşturmak için 3D taramalarını nasıl araştırıyor, zaman içinde erozyon oranları takip ediyor, sel senaryolar ve esnek kıyı savunmalarını inceleyeceğiz. Özel teknolojileri inceleyeceğiz - dahil olmak üzere 0:0LiDAR, fotogrammetri ve mobil tarama)
3D Tarama Nedir? Core Technologies and Methods
3D tarama, üç boyutlu fiziksel nesneler, manzaralar veya altyapının üç boyutlu yapısını yakalayan uzaktan algılama tekniklerinin bir koleksiyonudur.For coastal applications, two dominant methods arehuangT:0) LiDAR[Dış ve Ran) ve [[Dışma:2).fometri[Dışmanlar veya uçaklardan gelen her iki yoğun nokta da Dünya ve dijital yükseklik modellerini temsil eden (DEHAR)
LiDAR, sensör ve zemin arasındaki mesafeleri ölçmek için lazer puls kullanır. Uçak destekli sistemler tek bir uçuşta on kilometrelik kıyı şeridini ortaya çıkarmak için bitki örtüsüne sahiptir.[DFLT:0USGS 3DEP[USGS)[DEP[DEP)[DEP)[DEP)[UÇUÇEĞRAFI], bu arada ABD kıyılarına kadar uzanan görüntülerle çakışıyor.
İki ek teknik çekiş kazanıyor: 03.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.D.
Neden Sahil Ortamları Yüksek Çözünürlük 3D Data talep ediyor
Kıyı süreçleri birden çok ölçek üzerinde çalışır: bireysel dalgalar tahıl tarafından erode kum tahıllar, fırtınalar bir gecede tüm bariyer adalarını yeniden şekillendirir. Geleneksel 2D haritalar veya uydu görüntülerini yakalayamazlar (belirli erozyona uğratılır) ancak araştırmacıların uzun süreli geri çekilmeleri için izin verir.(Çalışkanlık ve atmosfer yönetimi)
Sahilsel Erosion'u tekrar 3D Scans ile takip et
erozyon için 3D taramanın en güçlü uygulaması, erozyon oranlarının belirlenmesi, insan kaynaklı veya iklim odaklı eğilimlerden ayırt edilebilirliği tespit etmektir.
Basel modelleri kurmak
Herhangi bir izleme başlamadan önce, aritFLT:0)baseline model[Dönetici:0) oluşturulmalıdır.Bu, kıyıdaki ilk devletten gelen yüksek çözünürlüklü bir DEM'dir.Bu model, sonraki tüm taramalara karşı referans olarak hizmet eder.ForUS örneğin, SahilT:2.
Zaman Serisi Analizi ve Cilt Değişikliği
Bir temel var olduğunda, tekrar taramalar bir & #8220; değişim haritası ve #8221; kumun kaybolduğu (daha iyi fark) veya birçok ABD Doğu Sahil plajının yılda bir tane kum oranını kaybettiğini ortaya koydu.
Volumetrik analiz basit kıyı geri çekilmenin ötesine geçer. Araştırmacılar kum besleme projelerini tasarlayabilir ve Hollanda'da LiDAR taraması 1990'lardan bu yana büyük ve #8220;Sand Engine ” mega-nourishment projesini nasıl genişletir, bu bütçe Delfland'ı yeniden dağıtmaya ve değerlendirmektedir.[değiştir | kaynağı değiştir]
Fırtına ve Dalga Data bütünleştirici
erozyon modellerini yorumlayabilmek için, 3D tarama sonuçları genellikle [[DDÜT:0) dalgası buoy verileri ), [[Dönetici:2|su seviyesi ölçümler) ve [DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD) kayıtlarının üç boyutlu yeniden dağıtılmasını sağlar.[DDDD) Örneğin, Michael (2018) ve Florence (2018) tarafından bir sahilde bir sahilde bir fırtına ve Linezyad hattının sabit bir şekilde temizlenmesini ve diğer taraftan sert bir şekilde düzelmeni sağlar.
3D Scanning Data ile lojik Riskleri Yönetin
Kıyı bölgelerindeki sel risk, fırtına artışlarının Interplay tarafından belirlenir, dalga koşusu ve kıyı manzarasının yüksekliğidir. ”Üyesel manzaranın yüksek çözünürlükte:0)SWAN[D yüksek çözünürlükte) (Simulating, modern sel tehlike modelleme için gerekli olan) ile ilgili olarak, bu modeller doğru topografik veriler olmadan, bu haritalar üretilemez sular üretecektir.
Yüksek Çözünürlüklü Taşralı Haritalar Oluşturmak
Çoğu hükümet sel haritaları (örneğin FEMA FIRM haritaları) tarihsel olarak, selt 10 metre veya 30 metre DEM'leri, riayetleri ve drenaj kanalları gibi kritik özellikleri özleyen LiDAR-derived DEM'leri 1 metreden fazla karar alan bazı yüksek riskli bölgelerle genişletmiştir.[TFL) ve diğerleri de bunu kabul eder.[TFL)
Fırtınası Cerrahı ve Dalga Eylemi
Mühendisler 3D tarama verilerini giriş olarak kullanır:0) çift fırtınalı fırtına ve dalga modellerini ). Modeller, arazi yüzeyinin ayrıntılı bir gösterimini gerektirir (beach cha, dune yükseklik, bitki örtüsü kabalığı) ve bu entegre model, kıtasal bir koloniye kadar uzanır.
Taşınma ve Pozisyonlama
Kesin bir 3D modelle, sivil mühendisler, Cape May için yeni bir dun sistemini optimize edebilir, New Jersey, mühendisler LiDAR noktası bulutları en iyi dağılma duvarları, havlamalar, sel kapılar ve dun restorasyonu) için gerekli olan projeleri hesaplamalarına izin verirken, yeni bir dunya sistemini tasarlarken, New Orleans'ta, LiDAR noktası bulutları yeniden yapılandırmak için kullandı.
Deniz Seviyesinin Görselleştirilmesi Scenarios
3D tarama verileri aynı zamanda İZFLT için de gereklidir:0) deniz seviyesinin yükselmesi (SLR) görselleştirme) ve adaptasyon planlaması. aşırı yükleme projesiyle, LiDAR DEM, topluluklar tüm ABD sahil şeridi için tam olarak hangi yolları, ve doğal habitatları görebilmeleri için ([Döneticileri, 1 metre veya 2 metre) görselleştirme senaryoları[Döneticileri görüntüleyebilmeleri için).
Diğer İzleme Teknolojileri ile 3D Taramasını Bütünleştirmek
3D tarama kendi başına güçlü olsa da, diğer veri kaynakları ile bir araya geldiğinde değer çokçacıklar.ETHFLT:0)Synal aperture radarı (SAR) uydular[RTK) GPS[DT:5) anketler, arazide düşüş tespit edilebilir ve değişiklikler mümkün olduğunca çok sayıda kıyı izleme programı artık bir ve #82;2|82-düşükücük modeller için geçerlilik sağlar.
Crowdsourced data fromfenFLT:0)citizen bilim programları) de bir rol oynayabilir. Örneğin, [[Şeff:2|CoastSnap) kamunun zaman sonu saatlerini sunmak için kullanabileceği sabit kamera istasyonları kullanır.
Vaka Çalışmaları: 3D Actionning in Action Studies: 3D Scanning in Action Studies: 3D Scanning in Action
Louisiana'nın Hızlı Yeniden Yeniden Üretilmesi
Louisiana, yıllık tasarruf ve restorasyonu nedeniyle yılda tahmini 25-75 km2 kaybeder, deniz seviyesinin yükselmesi ve Mississippi Nehri delta'nın insan modifikasyonu. Devlet ve #8217;surFLT:0)Coastal Protection ve Restorasyon Kurumu (CPRAT:2)[Döntilmiş LiDAR anketleri takip etmek için ağır bir şekilde teşvik eder[Dönemli)[değiştir | kaynağı değiştir].
Hollanda: Ulusal Dijital Sahil
Hollanda, dünyanın en kapsamlı kıyı 3D izleme programına sahiptir.Her yıl, [[0)Rijkswaterstaat), tüm 350-km Kuzey Denizi'ni ortaya koyan tam bir hava LiDAR araştırması yapar.Bu veriler, 1996'dan beri ülkedeki yıllık DEM'leri ve kum temizleme performansını etkileyen bir programdır.
Florida'nın Kriz Haritası
Florida, kasırgalara ağır maruz kaldı, büyük fırtınalar sonra havalimanlarını hızla erozyonu ve sel zararları değerlendirmek için kullandı.Michael (2018), [[Şerefli noktaları, · Çevre Koruma Bölümü (DEP)) tarafından kullanılan drone takımları, FEMA'nın posta sonrası güncellemelerde 300 km yollandı.
Sahil İzleme için 3D Taramanın Zorlukları ve Sınırları
Dönüşüm potansiyeline rağmen, 3D tarama zorluk çekmeden değildir.ETHFLT:0)Cost), birçok gelişmekte olan ülke ve küçük topluluklar için bir bariyer olarak kalır. Bölgesel bir hava yoluyla LiDAR araştırması 100 $ veya daha fazla. Drone tabanlı tarama, daha ucuz ama alan ve hava ve havacılık düzenlemeleri ile ilgili olarak sınırlıdır.
Bir başka meydan okuma:0)data hacmi ve işleme). 100 kmlik bir LiDAR araştırması, önemli depolama ve hesaplama kaynakları sınıflandırmak, filtre ve analiz etmek için gerekli olan birkaç milyar dolarlık bir puan üretebilir.[Dönetici:2) Yoğun tuz marshes veya mangrove learning) Ayrıca bitki örtüsü veya sudan zemin ayıramaz.
Son olarak, yüksek gelgitte alınan A LiDAR tarama, düşük gelgitte alınandan farklı bir kıyı pozisyonu üretecektir, ancak erozyon gerçekleşmemiş olsa bile, su seviyesindeki değişiklikleri kullanarak doğru olmalıdır.
Future Trends: AI, Real-Time Watch ve Community Leadership
Bir sonraki sınır kıyı 3D tarama, LiDAR ile donatılmış ve üstografiyi haritalamalı (düşük) ile donatılmış, uçuşta tarama yapan, haftalar yerine değişen saatler boyunca uyarıcılara uyarılabilir.
Bilim ve mühendislik ötesinde, 3D tarama giderek daha fazla kullanılabilir:0) Devletlerarası iletişim). Etkileşimli 3D modeller veya sanal gerçeklik ortamları, sakinleri ve politika yapıcıları ve #8220;walk” kıyı şeridi ve gelecekteki değişiklikleri anlamak için daha muhtemel olan Topluluklar.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
3D tarama, gözlemlediğimiz yolu temel olarak değiştirdi ve kıyı erozyonu ve sel tehlikelere yanıt verdi.Küresel olarak deniz seviyesinin yükselmesine kadar, ancak modern kıyı biliminin talep ettiği üç boyutlu veriler için. Maliyetler azalır, işlem hızları ve makine öğrenimi olgunlaşır, 3D tarama, kıyı yönetiminin daha da integral bir parçası haline gelecektir - sadece araştırmacılar ve mühendisler için değil, ancak her topluluk için, büyüyen bir deniz kenarında oturan bir deniz kenarında oturan.
[FONT:0)Key kaçışlar:[Dönem: 1)
- [FONT=0]LiDAR ve fotogrammetri[[Dönetici:0)) Doğru erozyon izleme ve sel modelleme için gerekli yüksek çözünürlüklü veriler sağlar.
- [FONT:0)Repeated search[[Dönemli tarama[[Dönetici:0) Zaman içinde hacimsel değişimin niceleştirilmesi ve erozyon noktalarının tespiti sağlar.
- [FONT:0] Hidrodinamik modeller ile Integrated[D)[D veriler sel tehlike haritasını ve savunma tasarımını geliştirir.
- [FONT:0]Kamu erişim[Dönetici:0) Bu verilere (örneğin, NOAA, USGS veya devlet portalları aracılığıyla) güvenlik için karar verme yetkisi vermektedir.
3D tarama ile yatırım yapmaya ve yenilik yapmaya devam ederek, dünyanın kıyılarını korumak için daha kesin ve proaktif bir yaklaşım inşa edebiliriz.