At advare lokalsamfund om hyperlokaliserede byoversvømmelser

Efterhånden som klimaændringerne fortsætter med at opvarme planeten, forventer forskerne, at naturlige farer såsom oversvømmelser vil stige. Byoversvømmelser kan være forårsaget af ekstreme nedbørshændelser, stormfloder eller højvande, med farlige og dyre konsekvenser for folkesundheden og infrastrukturen.

Farer for oversvømmelser i byer kompliceres af byernes heterogenitet - forskellige typer arealanvendelse, udvikling, overflader og drænsystemer kan alle ændre, hvordan vand bevæger sig. Oversvømmelser kan lokaliseres til områder så specifikke som en blok eller et gadehjørne og ændre sig hurtigt, hvilket gør det vanskeligt at overvåge hyperlokale oversvømmelser fordelt over en by i realtid.

Crowdsourcede oversvømmelsesrapporter fra borgere (såsom opslag på sociale medier) er nyttige under sådanne begivenheder, men dækningen og nøjagtigheden kan være plettet, da de kræver menneskelige vidner til at registrere begivenheder. Nogle vandstandssensorer giver logistiske udfordringer. For eksempel er tryksensorer installeret i kloakker modtagelige for beskadigelse og kræver hyppig vedligeholdelse. Eksisterende kamerabaseret registrering kræver nogle gange høj effekt eller giver billeder i lav kvalitet.

I en ny undersøgelse offentliggjort i Water Resources Research , Charlie Mydlarz og kolleger præsenterer et design til en billig, nøjagtig og robust oversvømmelsessensor, der kan installeres i hele byer.

De solcelledrevne sensorer er en del af et projekt kaldet FloodNet, et kooperativ i New York City, der udvikler en kombination af hardware, open source-software, visualiserings- og samfundsengagementværktøjer for at give real-time og kvantitativ oversvømmelsesinformation til forskellige interessenter, herunder byen. agenturer, fællesskabsmedlemmer og forskere.

Sensorerne kan nemt monteres på gadeskiltestænger eller vægge, og de måler vanddybder med bedre end 25 millimeters nøjagtighed ved hjælp af en ultralydsafstandsmåler. Sensorerne transmitterer dataene til en central server hvert minut ved hjælp af et Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) eller et mobilnetværk, så de kan installeres uafhængigt af eksisterende netværksinfrastruktur. De samlede omkostninger for hver sensor er omkring $200.

Forskerne skabte et offentligt rettet data-dashboard, der gør det muligt for medlemmer af lokalsamfundet og byagenturets personale at visualisere dataene tæt på realtid og få adgang til historiske data. Advarsler kan udløses for at advare fællesskabsmedlemmer og beredskabspersonale, når der registreres oversvømmelser.

Til dato har holdet installeret 87 FloodNet-sensorer på tværs af alle fem bydele i New York City, som registrerede 360 ​​oversvømmelser mellem oktober 2020 og maj 2023. Holdet finjusterer nu dataanalyseværktøjer og tærskler for oversvømmelsesdetektion og udvider sensornetværket . De bemærkede, at deres mål er at frigive oversvømmelsesdata til interessenter i realtid med det mål at gøre disse data meningsfulde til brugbar brug.

Flere oplysninger: Charlie Mydlarz et al., FloodNet:Lavpris-ultralydssensorer til realtidsmåling af hyperlokale oversvømmelser på gadeniveau i New York City, Water Resources Research (2024). DOI:10.1029/2023WR036806

Journaloplysninger: Vandressourceforskning

Leveret af Eos

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, der er vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.