Forskere udvikler en ny model til at vurdere for oversvømmelsesfarer

De udbredte oversvømmelser, der sænkede dele af provinsens tættest befolkede regioner i 2017 og 2019, afslørede vigtige huller i Quebecs oversvømmelsesberedskab. Med tusindvis af mennesker fordrevet og pådraget skader for hundreder af millioner af dollars, katastroferne ansporede til presserende geninvesteringer i det aldrende system.

Et nyt papir ledet af Concordia-forskere skitserer, hvordan avanceret teknologi og nyligt tilgængelige data hjælper denne indsats.

Artiklen er publiceret i tidsskriftet Hydrologiske processer . I det, hovedforfatter og forskningsassistent Guénolé Choné og Pascale Biron, professor ved Institut for Geografi, Planlægning og miljø, præsentere en ny metode til at skabe en vandskel-skala oversvømmelsesmodel baseret på LiDAR-data. Deres medforfattere inkluderer Thomas Buffin-Bélanger fra Université du Québec à Rimouski, Concordia forskningsassistent Iulia Mazgareanu, Jeff Neal fra University of Bristol og Christopher Sampson fra det Storbritannien-baserede oversvømmelseskortlægningsfirma Fathom, en tidlig pioner inden for storskala kortlægning af oversvømmelser.

LiDAR—Light Detection and Ranging—er et kortlægningssystem, der bruger flymonterede pulserende lasere til at måle afstande på jordens overflade. De data, den indsamler, kan bruges til at gengive ekstraordinært præcise repræsentationer af lokal topografi, som kan være uhyre værdifuldt for naturressourceindustrier, geografer og andre forskere, herunder offentlige sikkerhedsmyndigheder og forsikringsselskaber. I dette tilfælde, dataene blev indsamlet af Quebec Ministry of Forests, Dyreliv og parker til gavn for Quebecs store skovbrugsindustri. Dataene er offentligt tilgængelige på Forêt ouvertes hjemmeside.

Beregnede risici

De fleste storstilede kortlægninger af oversvømmelsesfarlige områder er afhængige af satellitdata, som leverede cirka 30 meter gitteropløsningsmodeller. LiDAR tilbyder en gitteropløsning på en meter. På dette niveau, den kan give højdeaflæsninger, der er nøjagtige inden for 15 til 20 centimeter.

Mens LiDAR ikke kan trænge igennem overfladevand, den kan levere en præcis vandoverfladeaflæsning, der er dateret og tidsstemplet. I deres model, forskerne kobler disse oplysninger sammen med data fra flodudledninger leveret af ministeriet for miljø og bekæmpelse af klimaændringer for at beregne flodlejets dybde, kendt som batymetrien.

At have kendskab til en flods bæreevne kan give offentlige sikkerhedsmyndigheder tid nok til at handle og advare områdets beboere, når hydrologiske modeller forudsiger forhold, der kan føre til oversvømmelser. Dette system, siger forskerne, er lige så anvendelig til store floder som Gatineau eller Chaudière som for mindre floder ned til en bredde på omkring 10 meter. Disse udgør omkring 25, 000 kilometer floder alene i det sydlige Quebec. Biron sammenligner modellen med et katalog, som embedsmænd kan henvise til, når de søger at forudsige mulige oversvømmelsesniveauer af begivenheder givet et bestemt sæt omstændigheder.

Dette projekt er en del af Projet INFO-Crue, et regeringsprogram i Quebec for at opdatere oversvømmelseskort i 50 vigtige vandskel, der blev en presserende prioritet efter den seneste serie af oversvømmelser.

"Storskalamodellering var en måde for Quebec at komme på forkant med vurdering af oversvømmelsesrisiko, fordi det ville være umuligt at sende landmålere ud for at måle batymetri for 25, 000 kilometer, " siger Biron. "Dette er et eksempel på grundforskning, der forsøger at udvikle værktøjer, der bliver til meget anvendt forskning, der vil hjælpe samfundet med at være bedre forberedt på fremtidige oversvømmelser."