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激光如何帮助田间排水和洪水图

图片来源:icocktail/shutterstock.com

长期以来,文明一直被河流和沿海地区的河岸吸引,这些河流和沿海地区被经常被灌输的土地和自然运输网络所吸引。伦敦,内罗毕和孟买是蜿蜒的水道沿岸出现的众多城市之一。但是,河流和沿海地区习惯性地遭受洪水的影响,其风险取决于诸如银行资料,地形和气候之类的因素。

近年来,随着科学家将变暖的气候与越来越多的极端降雨联系起来,后者的重要性变得越来越明显。根据欧洲学院的科学咨询委员会(EASAC)的说法,自1980年以来,全球洪亚博老虎机网登录水和极端降雨的发生率提高了三倍。因此,准确地绘制易于绘制的领域的一种手段被认为是必要的。

光检测和雷达(LIDAR)的使用已被确定为当前的盛行解决方案。

什么是LiDAR?

光检测和雷达(LIDAR)是一种使用激光来计算扫描地形高度的空中映射技术。起初,激光技术的使用可能似乎是一个高度复杂的解决方案,这实际上在所需的组件和系统体系结构方面可能是正确的,但是概念本身却很简单。

配备了LIDAR系统的飞机以每秒数十万范围的频率发射激光脉冲。然后,发射和反射信号之间的时间延迟由板载光电探测器以及随后使用激光信号的已知行进速度计算的飞机和地面之间的距离(3 x 10)8多发性硬化症)。

要将记录的距离转换为所需的高程数据,必须使用两种其他工具:一个全球定位系统(GPS),将车辆本身的确切位置提供到不到一英寸以内的确切位置,惯性测量单元(IMU)启用了确切的确切位置在整个飞行中都知道车辆的方向。借助所有三个工具一致运行,扫描区域的棕褐色高程图是通过记录的数据通过地理信息系统(GIS)进行的后处理方法生成的。

如何使用激光雷达来帮助洪水预测和缓解?

如前所述,洪水的风险高度取决于周围的地形,因此,LiDar提供的海拔数据对于了解最有可能发生洪水的位置至关重要。在生产高程图后,计算机模型(例如美国地质调查局(USGS)使用的TRIMR2D)可以通过在迭代过程中求解流体流的方程来模拟映射区域中所有水源的流量模型。

由于LIDAR的系统数据收集,因此可以确保即使是更微妙的地理特征,例如小流和沟渠,也将由软件建模。然后,此类计算的结果通过地理信息系统处理,并以地图的形式呈现,详细说明了最有可能泛滥的区域,水可能会得到的深度,何时可能首先到达洪水。

因此,机构和组织可以利用这些信息来确定预防性洪水策略,并在何处集中紧急服务工作,以期预期即将到来的天气方面。更重要的是,这种方法不仅是高度准确的,而且比传统的数据收集手册更快和更低的成本证明。

LIDAR在哪里使用?

自1998年以来,英国环保机构一直在利用LiDAR数据收集,以创建密集,准确的高程记录档案。但是,在英国2014年冬季洪水遭受破坏之后,环境局致力于将其转变为可自由使用的来源,以表彰企业对实施洪水风险建模的紧迫需求。

农业是一个关键行业,可以从这种开源数据中获得巨大的收益。LIDAR地图可以识别一块土地上的水流和集水区,当用财产地图覆盖时,使土地所有者能够确保正确的现场排水系统正确到位,从而减少了农业对强化降雨的习惯脆弱性。

在美国,USGS在2015年启动了类似的计划,即3D高程计划(3DEP),以促进地理空间信息共享。北卡罗来纳州成为第一个利用3DEP合作伙伴关系提供的信息以及其自己的数据采集资源提供的信息,以使用LIDAR来绘制整个区域。结果,该州能够生成一个高分辨率目录,其中包括所有河流和流,有520万个地理编码建筑及其一楼高程,因此有13,000个洪水图面板(截至2yabo2020vip017年)。

预期马修飓风在2016年撕毁了北卡罗来纳州的飓风中,这种综合库存的真正影响得到了证明。

产生了该区域的非常精确的地图,详细说明了将在哪里发生洪水以及高程。然后,这使紧急撤离能够在暴风雨来临之前进行,从而减轻了后果中紧急服务的压力。

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Bea Howarth

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Bea Howarth

BEA是利物浦大学的航空工程毕业生。她在工程中发现新技术的应用特别感兴趣后,她在大学的第三年就开始为Azonework写作,以增加商业重点来追求这种激情。她很快将在一家制造技术公司中开始研究生角色,为此,可持续性和效率优化是所有运营的核心。

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    霍华斯,比。“激光如何帮助田间排水和洪水图”。Azom。//www.washintong.com/article.aspx?articleId=18678。(2023年3月10日访问)。

  • 哈佛大学

    霍华斯,比。2020。激光如何帮助田间排水和洪水图。Azom,2023年3月10日,https://www.washintong.com/article.aspx?articleId=18678。

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