Πώς το NASA, το Copernicus και η Microsoft Χαρτογραφούν την Καταστροφή μετά τους Σεισμούς της Βενεζουέλας

Όταν η γη τρέμει, ο χρόνος αρχίζει να μετράει. Για τους πρώτους απανταχού σε αστικές περιοχές μετά από einen σεισμό, τα πρώτα λεπτά και ώρες είναι κρίσιμες για την τοποθέτηση των επιζώντων και την αξιολόγηση των ζημιών.

Μετά από ένα ζευγάρι σεισμών 7,2 και 7,5 Ρίχτερ που χτύπησαν τη βόρεια Βενεζουέλα στις 24 Ιουνίου, η τεχνολογία έκτακτης ανάγκης ψηλά πάνω από τη γη ενεργοποιήθηκε πριν από το σκόνη να έχει οικειοποιηθεί για να δώσει στους αξιωματούχους στο έδαφος τις πληροφορίες που χρειάζονταν για να σώσουν ζωές. Μια συντονισμένη γεωχωρική δεδομένων υπό το οικοσύστημα των Ηνωμένων Εθνών που εμπλέκει το NASA, το ευρωπαϊκό πρόγραμμα Copernicus και το εργαστήριο AI για το Καλό της Microsoft έβαλε ένα ψηφιακό σύστημα τριών σε δοκιμασία για να βοηθήσει στην оптимποίηση των κρίσιμων αποφάσεων που λαμβάνονται από τις ομάδες διάσωσης υπό ακραίες συνθήκες.

Ραντάρ Μέσα στη Σκόνη: Η Απάντηση του Copernicus

Στην βόρεια ακτή της Βενεζουέλας, οι νεφελώδεις σκόνη над την La Guaira και μέρη της Καράκας που προκλήθηκαν από τα συντριμμένα κτήρια έκαναν τη συνήθη δορυφορική εικόνα σχεδόν άχρηστη.

Σε απάντηση, η Ευρωπαϊκή Ένωση ενεργοποίησε αμέσως το μηχανισμό έκτακτης ανάγκης χαρτογράφησης, αξιοποιώντας τη δύναμη των δορυφόρων Sentinel-1.

Η τεχνολογία του βασίζεται στο Ραντάρ Συνθετικού Ανοίγματος (SAR). Αντί να λαμβάνει συμβατικές φωτογραφίες, το SAR εκπέμπει ενεργειακά σήματα που ανακλούν από την επιφάνεια της Γης και επιστρέφουν στο αισθητήρα.

Καθώς αυτά τα ραδιοκύματα διέρχονται από την ατμόσφαιρα ανεπηρέαστα από τις νεφώσεις, τη σκόνη ή το σκότος της νύχτας, οι επιστήμονες μπορούν να λάβουν μια συνεχής φωτογραφία του εδάφους.

Συγκρίνοντας τα σήματα ανακλούν ηλεκτρομαγνητικών που συλλέχθηκαν πριν από τον σεισμό με αυτά που λήφθηκαν ώρες αργότερα, διάφορα μοντέλα μηχανικής μάθησης αυτονομούντα αναγνώρισαν τις διαφορές στην υφή του εδάφους.

Αυτό επέτρεψε την ανίχνευση των εμποδίων των αυτοκινητοδρόμων που προκλήθηκαν από χιονοστιβάδες και ρηγματωμένα γέφυρες, οδηγώντας τους εργαζόμενους διάσωσης σε διαδρομές που περνούν.

Μέτρηση Ρηγμάτων από το Διάστημα

Σε μακροscopic κλίμακα, το NASA αναπτύσσει τα εργαλεία Ραντάρ Διασποράς (InSAR), μια τεχνική με ακρίβεια χιλιοστού που συγκρίνει τη φάση των ραδιοκυμάτων σε διαφορετικές χρονικές στιγμές.

Πρόδρομα δεδομένα από την αποστολή NISAR (αναπτύχθηκε σε συνεργασία με τον Ινδικό Οργανισμό Διαστημικών Ερευνών, ISRO) επιβεβαίωσαν σοβαρές μετατοπίσεις στο φλοιό της Γης, καταγράφοντας οριζόντιες κινήσεις εδάφους μέχρι 40 εκατοστά.

Με αυτές τις χάρτες παραμόρφωσης στο χέρι, το Εργαστήριο Συγκρούσεων Οικολογίας στο Oregon State University (OSU) επεξεργάστηκε τις αναγνώσεις για να προβλέψει την επίδραση στην αστική υποδομή.

Η αξιολόγηση των ερευνητών υποδείκνυε ότι πάνω από 58.870 κτήρια υπέφεραν σοβαρές ζημιές ή κατέρρευσαν εντελώς.

Αυτή η πιθανοτική χάρτα θερμότητας επέτρεψε στα Ηνωμένα Έθνη και στις ομάδες έκτακτης ανάγκης να εστιάσουν τους πόρους τους στις πιο πυκνοκατοικημένες και ευάλωτες κατοικίες, αποφεύγοντας την απώλεια πολύτιμου χρόνου επιθεωρώντας σταθερές ζώνες.

Κλασική Ταξινόμηση Κτηρίων υπό τη Σημαία της Microsoft

Σε μια μικρότερη κλίμακα ανάλυσης, το εργαστήριο AI για το Καλό της Microsoft επικεντρώθηκε τους πόρους του στην επεξεργασία πολύ υψηλής ανάλυσης οπτικών εικόνων χρησιμοποιώντας την πλατφόρμα Planetary Computer.

Τα μοντέλα υπολογιστικής όρασης που εκπαιδεύτηκαν για τη διαίρεση εικόνων χαρτογράφησαν πάνω από 210 τετραγωνικά χιλιόμετρα της κεντρικής ακτής και της βενεζουελανικής πρωτεύουσας.

Η μεθοδολογία βασίζονταν σε πιθανοτικές μοντέλα. Αντί να λαμβάνουν αποφάσεις, μια εργασία που ακόμα απαιτεί πολιτικούς μηχανικούς στο έδαφος, το AI έταξε επίπεδα κινδύνου κτηρίων σε κάθε πόλη.

Αυτή η αλγοριθμική αξιολόγηση ήταν κρίσιμη για το πεδίο. Σύμφωνα μετην επίσημη αναφορά ζημιών από τον Διεθνή Οργανισμό Μετανάστευσης, αυτά τα δεδομένα που διασταυρώθηκαν έκαναν δυνατή την καθορισμό ότι το 31,5% των κτηρίων στη Catia La Mar, μια από τις πιο επηρεαζόμενες πόλεις στη La Guaira, υπέφεραν σοβαρές ζημιές.

Σήμερα, με τις αποστολές διάσωσης να ολοκληρώνονται, αυτή η ίδια πιθανοτική χάρτα χρησιμεύει ως η αναλυτική βάση για τους πολιτικούς μηχανικούς να σχεδιάσουν ελεγχόμενες κατεδαφίσεις και ζώνες αποκλεισμού.

Διαλειτουργικότητα στη Μέση του Χάους

Ένα από τα μεγαλύτερα μαθήματα από αυτήν την έκτακτη ανάγκη είναι ότι η απομονωμένη τεχνολογία είναι άχρηστη. Για τις προσπάθειες του NASA, της ΕΕ και της Microsoft να μεταφραστούν σε πραγματικές διάσωσης, η ενοποίηση των πληροφοριών ήταν απαραίτητη. Ενσωματώνοντας αυτές τις γεωχωρικές αναλύσεις στα ανοικτά αποθετήρια του ΟΗΕ, οι ομάδες πρώτων απανταχού μπορούσαν να εργαστούν υπό μια seule互動τική χάρτα.

Αυτή η τεχνολογική συντονισμός μετά τον σεισμό στη Βενεζουέλα δείχνει ότι η τεχνητή νοημοσύνη που εφαρμόζεται στην παρατήρηση της Γης δεν είναι πλέον ένα πειραματικό εργαστήριο. Σήμερα, είναι ένας απαραίτητος επιχειρησιακός πόρος.

Η συντονισμένη προσπάθεια όχι μόνο βελτίωσε τις επιχειρήσεις διάσωσης κατά τις πιο σκούρες στιγμές της κρίσης, αλλά και καθιέρωσε ένα μεθοδολογικό προηγούμενο για την εποχή της αστικής ανθεκτικότητας απέναντι στις κλιματικές αλλαγές και γεωλογικούς κινδύνους.