En ny måde at studere og hjælpe med at forhindre jordskred

Jordskred er en af ​​de mest ødelæggende naturkatastrofer på planeten, der hvert år forårsager skader for milliarder af dollars og ødelæggende tab af menneskeliv. Ved at introducere et nyt paradigme for undersøgelse af jordskredsformer og fejltyper har et globalt team af forskere givet hjælp til dem, der arbejder med at forudsige jordskred og risikoevalueringer.

Rochester Institute of Technology Ph.D. studerende Kamal Rana (billeddannelsesvidenskab) var hovedforfatter på et papir for nylig offentliggjort i Nature Communications , sammen med medforfatter Nishant Malik, adjunkt ved RIT's School of Mathematics and Statistics. Kushanav Bhuyan, fra University of Padova og Machine Intelligence and Slope Stability Laboratory, var også en ledende medforfatter.

Nuværende prædiktive modeller er afhængige af databaser, der generelt ikke indeholder oplysninger om typen af ​​fejl ved kortlagte jordskred. Ved at bruge luftbilledet og højdedata fra jordskredsteder kombineret med maskinlæring var forskerne i stand til at opnå 80-94 % nøjagtighed ved at identificere jordskredbevægelser på forskellige steder rundt om i verden. Specifikt introducerer undersøgelsen en metode til at undersøge dias, flows og fejl og finde distinkte mønstre.

"Vores algoritme forudsiger ikke jordskred," forklarede Malik. "Men de mennesker, der er i gang med at forudsige jordskred, har brug for at vide mere om dem, f.eks. hvad der forårsagede dem, og hvilke mekanismer de var."

Forskellige steder blev undersøgt, herunder Italien, USA, Danmark, Tyrkiet og Kina. Den brede vifte af lande var med til at bekræfte styrken af ​​resultaterne, da de med succes kan bruges i forskellige regioner og klimaer.

"Det var ret spændende, da vi så succestallene," sagde Bhuyan. "Vi fik resultaterne, som er rigtig gode, men vi skal være i stand til at forbinde dette med virkeligheden."

Den virkelige anvendelse af denne forskning har en personlig indflydelse for Rana, som er fra Himalaya-regionen i Indien.

"Jeg har set så mange tilfælde, hvor der er sket jordskred," sagde Rana. "Vejene er spærret i to eller tre uger. Der er ingen kommunikation fra byerne til landsbyerne. Det blokerer for folk fra at gå til deres job eller elever i at gå i skole."

Håbet er, at denne dybere forståelse af fejlbevægelser vil hjælpe dem, der arbejder med at forudsige dødelige hændelser og øge nøjagtigheden og pålideligheden af ​​fare- og risikovurderingsmodeller, hvilket vil hjælpe med at redde liv og reducere skader.

Sammen med Rana, Bhuyan og Malik er medforfatterne til papiret Joaquin V. Ferrer, Fabrice Cotton og Ugur Ozturk fra University of Potsdam og Filippo Catani fra University of Padova.

Flere oplysninger: Kushanav Bhuyan et al., Jordskredtopologi afdækker fejlbevægelser, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46741-7

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af Rochester Institute of Technology