數位化在沿海基礎設施的應用

2024 4 24

 

  • 在 RESIKOAST 專案中,DLR 整合了保護沿海基礎設施的能力。
  • 2024 年 4 月 24 日,德國太空中心透過無人機鏡頭在武斯特北海海岸收集了數據。
  • 應該更好地預測與氣候相關的極端天氣事件。
  • 早期行動建議應確保始終向民眾提供通訊鍊和供應。
  • 重點領域:安全、海事研究、太空旅行和運輸

 

氣候變遷為北海和波羅的海沿岸以及鄰近地區帶來了新的挑戰。除了海平面可能上升之外,氣候研究人員預計風暴潮、暴風雨或大雨等極端天氣事件也會增加。為了防止能源網路或海港等關鍵基礎設施發生故障,並在此類事件發生後繼續保證民眾的供應,德國航空航天中心 (DLR) 正在進行RESIKOAST項目(彈性供應基礎設施和貨物流動)研究沿海極端天氣事件的背景)。

2024 年 4 月 24 日,德國航太中心資料科學研究所的地理資訊學家 Marlin Müller 和 Steffen Dietenberger駕駛無人機飛越武斯特北海海岸。無人機拍攝了堤壩、海岸線、堤壩前陸以及那裡的 Lahnungs 田地和鹽沼的厘米級精確照片。研究區域包括多魯姆紐菲爾德 (Dorum Neufeld) 以南的堤壩部分和翡翠灣塞赫斯特 (Sehestedt) 附近的浮動沼澤。然後,研究人員還將根據捕獲的單一影像產生 3D 數據。

 

比較數據並檢測變化

2023 年秋天,來自耶拿的兩位科學家已經收集了同一地區的數據。現在您可以將其與當前數據進行比較。它們可以自動檢測海岸線的變化、堤防的高度和狀況以及堤壩上的植被。此專案的優點是可以使用各種資料來源。德國航太中心還擁有來自飛機和衛星的各種地球觀測數據,用於長期觀測地面運動。研究人員還使用無人機影像來創建所謂的正射馬賽克。在此類影像中,每個像素都精確地與地理座標相關聯。此影像資料可與衛星資料或其他航空影像結合。當地堤防協會也可能對此類數據感興趣。目前正在探討可能的合作。

 

極端天氣事件期間的支持

「RESIKOAST 計畫的目的是整合 DLR 在安全、空間和運輸領域的能力。我們希望得出能讓地方當局靈活應對極端天氣事件的情景。應始終確保物流鍊和人口供應。來自聖奧古斯丁DLR 陸地基礎設施保護研究所的Jens Kahlen 。特別是靠近海岸的城市必須為未來的風暴潮等與氣候變遷相關的天氣事件做好準備。

為了能夠自動處理來自衛星對地觀測數據的大量數據,研究人員正在開發基於人工智慧的演算法。用例一方面是觀察天氣及其對基礎設施的影響,另一方面是更快地預測可能的後果並向相關參與者提供行動建議。 「這方面的一個例子是改善短期天氣預報,這樣如果風暴潮即將來臨,港口營運商就能收到早期預警。這將使他們有足夠的時間尋找解決方案,以確保與鐵路網絡的連接繼續發揮作用並維持物流鏈,」卡倫說。

在該計畫的下一步中,將與當局和其他研究機構一起開發不來梅港市的模擬遊戲。

 

[照片]

(A) DLR 科學家 Steffen Dietenberger(左)和 Marlin Müller 使用無人機拍攝武斯特北海海岸的照片。

無人機影像可作為 3D 模型和地理座標圖形的資料基礎。

(B) 伍斯特北海海岸堤防前陸的 3D 模型

點雲作為高程模型的基礎。

(C) 沃斯特北海海岸的高程模型

來自高程模型的數據流入所謂的正射馬賽克。

(D) 沃斯特北海海岸的正射鑲嵌。剖面圖可以清楚看到堤防前陸的拉洪田和潮汐小溪

在正射馬賽克中,每個像素都與地理座標相關聯。這使得這些影像可以與衛星的地球觀測資料進行連結和比較。

 

source: 
德國航空航太中心