Wetenschap
Gemeenschappen waarschuwen voor hyperlokale stedelijke overstromingen
Terwijl de klimaatverandering de planeet blijft opwarmen, verwachten wetenschappers dat natuurlijke gevaren zoals overstromingen zullen toenemen. Stedelijke overstromingen kunnen worden veroorzaakt door extreme neerslag, stormvloeden of hoogwater, met gevaarlijke en dure gevolgen voor de volksgezondheid en de infrastructuur.
Stedelijke overstromingsrisico's worden gecompliceerd door de heterogeniteit van steden; verschillende soorten landgebruik, bebouwing, oppervlakten en afvoersystemen kunnen allemaal de manier waarop water beweegt veranderen. Overstromingen kunnen worden gelokaliseerd in gebieden die zo specifiek zijn als een huizenblok of een straathoek en kunnen snel veranderen, waardoor het moeilijk wordt om hyperlokale overstromingen verspreid over een stad in realtime te monitoren.
Crowdsourced overstromingsrapporten van burgers (zoals posts op sociale media) zijn nuttig tijdens dergelijke evenementen, maar de berichtgeving en nauwkeurigheid kunnen gebrekkig zijn, aangezien hiervoor menselijke getuigen nodig zijn om gebeurtenissen te registreren. Sommige waterniveausensoren brengen logistieke uitdagingen met zich mee. Zo zijn druksensoren die in riolen worden geïnstalleerd gevoelig voor beschadiging en vereisen ze regelmatig onderhoud. Bestaande cameragebaseerde detectie vereist soms een hoog vermogen of levert beelden van lage kwaliteit op.
Dat blijkt uit een nieuwe studie gepubliceerd in Water Resources Research presenteren Charlie Mydlarz en collega's een ontwerp voor een goedkope, nauwkeurige en robuuste overstromingssensor die in steden kan worden ingezet.
De sensoren op zonne-energie maken deel uit van een project genaamd FloodNet, een coöperatie in New York City die een combinatie ontwikkelt van hardware, open-source software, visualisatie en tools voor gemeenschapsbetrokkenheid om realtime en kwantitatieve overstromingsinformatie te bieden aan verschillende belanghebbenden, waaronder stedelijke gemeenschappen. agentschappen, leden van de gemeenschap en onderzoekers.
De sensoren kunnen eenvoudig worden gemonteerd op straatnaamborden of muren, en ze meten waterdieptes met een nauwkeurigheid van meer dan 25 millimeter met behulp van een ultrasone afstandsmeter. De sensoren verzenden de gegevens elke minuut naar een centrale server via een Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) of een mobiel netwerk, waardoor ze onafhankelijk van de bestaande netwerkinfrastructuur kunnen worden geïnstalleerd. De totale kosten van elke sensor bedragen ongeveer $ 200.
De onderzoekers creëerden een openbaar datadashboard waarmee leden van de gemeenschap en personeel van stadsagentschappen de gegevens bijna in realtime kunnen visualiseren en toegang hebben tot historische gegevens. Er kunnen waarschuwingen worden geactiveerd om leden van de gemeenschap en hulpverleners te waarschuwen wanneer er overstromingen worden gedetecteerd.
Tot nu toe heeft het team 87 FloodNet-sensoren ingezet in alle vijf stadsdelen van New York City, die tussen oktober 2020 en mei 2023 360 overstromingen registreerden. Het team is nu bezig met het verfijnen van data-analysetools en drempelwaarden voor overstromingsdetectie en het uitbreiden van het sensornetwerk . Ze merkten op dat het hun doel is om overstromingsgegevens in realtime vrij te geven aan belanghebbenden, met als doel die gegevens betekenisvol te maken voor bruikbaar gebruik.