Modellering af nabolaget øger forudsigelsen af ​​jordskred

En forudsigelsesmodel, der tager højde for flere jordskred over tid i en given region, kan forbedre nøjagtigheden af ​​tidlige varslingssystemer.

Et effektivt fareadvarselssystem har til formål at forudsige tiden, placere, størrelse og hyppighed af jordskred, alligevel er der flere komplekse og ofte tilfældige inputfaktorer at overveje. Forskere har udviklet en computermodel, der forbedrer eksisterende forudsigelsesnøjagtighed og øger forståelsen af ​​kompleksiteten i jordskredbegivenheder.

"Eksisterende jordskredmodeller arbejder ud fra en forudsætning, hvor hver skråning i et område er tildelt en værdi på nul eller én - hældningen er enten stabil eller ustabil, " siger tidligere KAUST postdoc, Luigi Lombardo, nu ved University of Twente i Holland. Dette projekt bygger på tidligere jordskredmodeller udviklet af Lombardo, fortsætter sit samarbejde med Raphaël Huser og teamet fra KAUST.

"At tildele en binær værdi betyder, at kritiske detaljer om en skråning og dens nabolag går tabt, " fortsætter Lombardo. "For vores model, vi tildelte værdier efter, hvor mange skredhændelser en given skråning har oplevet over tid. I tilfældet med vores testregion i Collazzone-området i Italien, dette inkluderer jordskreddata fra detaljerede lokale optegnelser, der går tilbage omkring 100 år."

Lombardos team fokuserede på 3379 jordskredbegivenheder udløst af vejret på 889 skråninger over det 79 km2 store område. En skrånings tilbøjelighed til skred påvirkes af flere faktorer, såsom geologi, jordtype og skråningens gradient og form, som alle fungerer som inputvariable for modellen.

Forskerne byggede fem versioner af modellen, hver med et stigende kompleksitetsniveau, og trænede hver version ved hjælp af Collazzone-dataene. Ved at inkludere hyppigheden af ​​individuelle skråningsfejl og forbinde skråningerne til 'kvarterer' for at inkorporere, hvordan en skrånings adfærd kan påvirke andre skråninger i nærheden, deres femte og mest komplekse model forudsagde nøjagtigt, hvilke Collazzone-skråninger der ville generere jordskred og hvor ofte.

"Vores model lærer af successive begivenheder over tid, " siger Lombardo. "Den lærer ikke kun af de fysiske egenskaber ved en given skråning, men også fra placeringen af ​​den skråning og dens nabolag, og den tidligere adfærd på den skråning og dens naboers adfærd. Dette detaljeringsniveau er helt nyt inden for jordskredmodellering."

Lombardo håber, at modellen vil blive brugt til at informere tidlige varslingssystemer. Modellen kan overføres og kan bruges i alle regioner i verden, forudsat at der er lokale jordskreddata tilgængelige.

"Jeg håber at tage denne model et skridt videre og forudsige, hvor stor hver jordskredbegivenhed kan blive, " siger Lombardo. "Selvom det er nyttigt at forudsige jordskredfrekvensen, at forudsige størrelsen af ​​individuelle jordskred kan ændre varslingssystemer og forbedre både jord- og farehåndtering."