توفر مستشعرات الليزر ليدار حلاً متكاملاً ممتازاً لدراسة تأثير العواصف الساحلية
نظرة عامة
يقوم فريق بقيادة الدكتور راين ميراس من جامعة كارولينا الشمالية في ويلمنغتون (UNCW) بإجراء بحث متعمق حول أحداث العواصف الساحلية باستخدام مستشعر ليدار Blickfeld Cube 1 . هدفهم هو تطوير نظام قياس يمكن تثبيته بسرعة على الشواطئ لقياس مستويات المياه والأمواج وتطور مقطع الشاطئ عن بُعد أثناء أحداث العواصف .
يؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر والعواصف الأكثر تكرارًا وشدة إلى تهديد المناطق الساحلية في جميع أنحاء العالم، مما يتسبب في حدوث فيضانات وتآكل الخطوط الساحلية. يتيح البحث وفهم هذه الأحداث العاصفة التنبؤ بتأثيرها على الجزر الحاجزة والمجتمعات الساحلية، مما يسمح باتخاذ تدابير حماية وتخفيف مناسبة لحماية المجتمعات الساحلية من أضرار العواصف.
كجزء من DUNEX (DUring Nearshore EXperiment)، وهي مجتمع تعاوني يضم مؤسسات متعددة وجامعات ومنظمات غير حكومية (NGO)، استخدمت الدكتورة ميراس مستشعر الليدار Blickfeld Cube 1 لجمع بيانات حول تغيرات المقطع العرضي للشواطئ والأمواج ومستويات المياه في مختبر الهيدروليكا الساحلية (CHL) التابع لجيش الولايات المتحدة (USACE) في دوك بولاية كارولينا الشمالية، وفي منشأة البحث الميداني (FRF). وقد أدى ذلك إلى تطوير منصة استشعار عن بعد ميسورة التكلفة وقابلة للتوسع لقياس تأثير العواصف على المناطق الساحلية. توفر بيانات الليدار حلًا متكاملًا ممتازًا لدعم تحليل مقاطع الأمواج وتغيرات الخط الساحلي.
يجب أن يستوفي هذا المنصة المتطلبات التالية:
(1) يجب أن تسجل أجهزة الاستشعار التغيرات في خط الساحل التي تحدث على مدى فترات زمنية طويلة وأبعاد مكانية كبيرة.
(٢) مقاطع موجية تتطلب جمع بيانات سريعًا ومتواصلًا ضمن نطاق مكاني أضيق.
تُلبّي أنماط المسح القابلة للتكوين في ليدار بليكفيلد هذه المتطلبات، ويوفر المستشعر أيضًا الاستقرار اللازم للاحتجاز الموثوق للبيانات ثلاثية الأبعاد الساحلية. مقارنة بالكاميرات، توفر بيانات الليدار بُعدًا إضافيًا ولا تتأثر بشروط الإضاءة أو الضوء. لذلك، فهي منتجات قيمة لأنظمة الاستشعار عن بعد الساحلية.
الدكتور راين مييراس (أستاذ مساعد في الهندسة الساحلية بجامعة كارولينا الشمالية في ويلمنغتون) "هدفنا هو تطوير منصات استشعار عن بعد ميسورة التكلفة وقابلة للتوسع لقياس تأثير العواصف على المناطق الساحلية. المرونة الكبيرة في تكوين نمط المسح وتركيب مستشعرات بليكفيلد هي ميزة كبيرة لتحقيق هذا الهدف. "
في المستقبل، بالإضافة إلى DUNEX، ستواصل Mieras التعاون مع باحثين من فريق مهندسي الجيش الأمريكي. وذكرت Mieras أن الخطوات التالية تشمل "تحليل البيانات التي تم جمعها خلال الحدث التجريبي في أغسطس 2021، ثم تطوير خوارزميات لفلترة البيانات واكتشاف مسافة انتشار كل موجة على الشاطئ، وكذلك التغيرات في ارتفاع الشاطئ بمرور الوقت."