Inteligentne obserwacje z powierzchni Ziemi oraz kosmosu umożliwiają ochronę przed trzęsieniami zmieni oraz erupcjami wulkanicznymi
Jak wiadomo, skuteczne reagowanie kryzysowe zależy od dokładnych i punktualnych informacji. Ponieważ dane obserwacyjne pochodzą z różnych źródeł, takich jak czujniki satelitarne i naziemne, głównym wyzwaniem jest możliwość zinterpretowania nieprzetworzonych danych, tak aby miały znaczenie przy działaniach podejmowanych w celu łagodzenia skutków lub reagowania kryzysowego. Prace w projekcie APHORISM skoncentrowane były na doskonaleniu danych na potrzeby zarządzania kryzysowego w wypadku aktywności sejsmicznej i wulkanicznej. W tym celu opracowano dwie nowe metody, które wykorzystują dane satelitarne z systemu obserwacji Ziemi pobrane z różnych czujników oraz dane z czujników naziemnych. Dr Merucci, jeden z liderów projektu, podkreśla, że "takie podejście umożliwia tworzenie produktów do precyzyjniejszego tworzenia map uszkodzeń, co ma szczególne znaczenie w przypadku łagodzenia wpływu tych katastrof na populację i infrastrukturę". Skuteczniejsza ocena szkód po trzęsieniach ziemi i erupcjach wulkanicznych W przypadku aktywności sejsmicznej analizowanie danych satelitarnych w celu potwierdzenia skali zniszczeń nie jest same w sobie działaniem innowacyjnym. Innowacja realizowana w ramach projektu APHORISM przy użyciu metodologii odwzorowania szkód za pomocą systemu wcześniejszego informowania o trzęsieniu ziemi (APE) polegała na zintegrowaniu map wykrywania zmian z informacjami sytuacyjnymi sprzed tego wydarzenia. Wcześniejsze dane pochodzą z radaru interferometrycznego z syntezą apertury (InSAR), który monitoruje i mierzy ruchy powierzchniowe, map wstrząsów opracowanych na podstawie danych sejsmologicznych oraz ocen wrażliwości. Dr Merucci reasumuje: "Ważnym krokiem naprzód było przyjęcie nowatorskich wskaźników zniszczeń umożliwiających wykorzystanie podatności osadnictwa ludzkiego, tj. danych dotyczących podatności konstrukcji budynków, które są całkowicie niezależne od danych pobranych z obserwacji Ziemi". Drugim głównym celem projektu APHORISM było opracowanie systemu udoskonalonego zarządzania kryzysowego po wybuchu wulkanu. Poprzez emisję gazów i cząstek materii stałej erupcje wulkaniczne są jednym z głównych naturalnych czynników zanieczyszczających, które często wywołują znaczące skutki społeczne, ekonomiczne i środowiskowe. W celu skuteczniejszego wykrywania popiołu uczestnicy projektu APHORISM opracowali procedurę wieloplatformowego szacowania chmury popiołu wulkanicznego (MACE). Dr Jak wyjaśnia Merucci, "nowością w podejściu MACE jest to, że geostacjonarne narzędzie określa tempo oraz rozdzielczość przestrzenną wykrywania i lokalizowania chmury popiołu. Następnie wiedzę tę pogłębiają zastosowane dodatkowe zbiory danych". Do tych zbiorów danych regularnie i często przekazywane były dane z czujnika SEVIRI na pokładzie satelity Meteosat drugiej generacji (MSG) umieszczonego na ziemskiej orbicie geosynchronicznej (GEO), z czujników o mniejszej częstotliwości, ale wyższej czułości niskiej orbity okołoziemskiej (LEO) oraz dane powierzchniowe in-situ z bardzo wysoką rozdzielczością przestrzenną i częstotliwością odczytywania obejmujące jednak ograniczony obszar. Dodatkowo tradycyjne termiczne lokalizowanie popiołu w zakresie podczerwieni połączono również z szerszymi danymi spektralnymi obejmującymi zakres od widzialnej do mikrofalowej części, a procesy wykrywania zostały rozszerzone tak, aby obejmować warunki dużego zachmurzenia i zaparowania. Od czujników do satelitów Sentinel Po przeprowadzeniu walidacji w oparciu o niedawne istotne wydarzenia historyczne głównym wyzwaniem uczestników projektu APHORISM było przekształcenie procedur w wykonalne produkty. Metodologia APE umożliwiła opracowanie mapy LIDaM (Likelihood Index Damage Map), która korzysta z obrazów o bardzo wysokiej rozdzielczości w skali pojedynczych budynków oraz danych satelitarnych średniej rozdzielczości na poziomie grup budynków. Według dr Merucci, mapy LIDaM "dadzą zespołom ratunkowym możliwość szybkiego reagowania i niesienia pomocy poprzez identyfikowanie najbardziej zniszczonych obszarów, w których należy skoncentrować akcje ratownicze, oraz poprzez ograniczenie liczby fałszywych alarmów". Jeśli chodzi wykrywanie popiołu, naukowcy opracowali zintegrowane produkty popiołowe (IAP, Integrated Ash Products), wśród których można wymienić produkty wykorzystywane do tworzenia map masy, efektywnego promienia, głębokości optycznej aerozoli, stężenia oraz wysokości chmur, zwiększając tym samym bezpieczeństwo ruchu powietrznego. Produkty opracowane podczas realizacji projektu APHORISM mogą wzbogacić ofertę służb zajmujących się tworzeniem map w sytuacjach kryzysowych, zwłaszcza w ramach misji satelity Sentinel prowadzonych przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA), a ukierunkowanych na realizację programu Copernicus", podsumował dr Merucci. Copernicus jest największym na świecie programem monitorowania, którego celem jest dostarczanie informacji wykorzystywanych w zarządzaniu środowiskowym do podejmowania decyzji dotyczących obszarów morskich, lądowych, atmosfery, sytuacji kryzysowych, bezpieczeństwa oraz zmiany klimatu.
Słowa kluczowe
APHORISM, teledetekcja, ocena ryzyka, erupcje wulkaniczne, wstrząsy sejsmiczne, trzęsienia ziemi, popiół wulkaniczny, reagowanie kryzysowe, łagodzenie, wykrywanie popiołu, obserwacje ziemi, tworzenie map uszkodzeń