NYU, New York'un Gowanus semtinde ultrasonik bir sel sensörü ağı kuruyor

Pinsanlar biraz yaptı Geçen yıl New York metro sisteminde 760 milyon yolculuk. Verilmiş, bu etraftan aşağı 1.7 trilyon gezileripandemi öncesi, ancak yine de sonraki en büyük iki toplu taşıma sistemini çok geride bıraktı — DC'nin Metrosu ve Chicago Transit Authority - kombine. Yani büyük fırtınalar olduğunda, Ida Kasırgası'nın geçen yılki kalıntıları gibi, kuzeydoğu, şiddetli sağanaklar veya kabaran gelgitler New York'un alçak kıyı bölgelerini ve altyapısını bataklığa uğratıyor, bu çok önemli.

Ve bu, iklim değişikliği sayesinde daha da büyüyen bir anlaşma. Şehir çevresindeki deniz seviyeleri geçen yüzyılda zaten bir ayak yükseldi New York Şehri İklim Değişikliği Paneli'ne göre, yüzyılın ortasına kadar 8 ila 30 inçlik bir artış ve 75 yılına kadar 2100 inç daha fazla artış bekleniyor. Şehir planlamacılarına, acil müdahale ekiplerine ve sıradan vatandaşlara benzer şekilde, her çiftte giderek artan 100 yıllık fırtınalara daha iyi hazırlanmalarına yardımcı olmak için, araştırmacılar NYU'nun Kentsel Taşkın Grubu Yükselen sokak gelgitlerini gerçek zamanlı olarak takip edebilen bir sokak seviyesi sensör sistemi geliştirdiler.

New York şehri, bir dizi alçak adanın üzerine kuruludur ve orta Atlantik kasırgalarının öfkesine maruz tarihi boyunca. 1821'de, bir kasırganın doğrudan şehrin üzerine vurduğu, sokakları ve rıhtımları sular altında bıraktığı ve sadece bir saat içinde 13 metrelik dalgaların yükseldiği bildirildi; 1893'te bir Cat I fırtınası daha sonra Hog Island'dan tüm uygarlık belirtilerini taradı ve bir Cat III Long Island'ı geçerek 200 kişiyi öldürdü ve büyük sele neden oldu. Bir fırtına adlandırma kuralının ortaya çıkmasıyla işler düzelmedi. 1954'te Carol da şehir çapında sellere neden oldu, 60'ta Donna onunla 11 metrelik bir fırtına dalgası getirdi ve 2021'de Ida bölgede eşi görülmemiş miktarda yağış ve ardından sel gördü. 100'den fazla insanı öldürmek ve yaklaşık bir milyar dolarlık zarara neden olmak.

NYC Planlama Departmanı'nın açıkladığı gibi, konu bina kodlarının belirlenmesi, imar ve planlama olduğunda, şehir FEMA'nın Ön Taşkın Sigortası Fiyat Haritalarından (PFIRM'ler) çalışır. bir bölgenin sel riskini hesaplamak. PFIRM'ler alanları kapsayacak şekildeBazen 1 yıllık taşkın yatağı olarak da adlandırılan, "yıllık yüzde 100 olasılığı olan bir sel olayı sırasında sel sularının yükselmesi bekleniyor". 2016 itibariyle, yaklaşık 52 milyon fit kare NYC kıyı şeridi bu kategoriye giriyor ve 400,000 sakini etkiliyor - Cleveland, Tampa veya St. Louis'in tüm nüfusundan daha fazla. 2050 yılına kadar, bu etki alanının iki katına çıkması bekleniyor ve 100 yıllık sel olma olasılığının üç katına çıkması bekleniyor; bu, evinizin 30 yıllık bir ipotek süresi boyunca önemli bir su baskını ile karşı karşıya kalma şansının bugün yaklaşık yüzde 26'dan bugün yüzde 80'ya sıçrayacağı anlamına geliyor. yüzyılın ortalarına kadar yaklaşık yüzde XNUMX.

Bu nedenle, gelecekte kötüleşen olaylara hazırlanırken bugünün taşkınlarına yanıt vermek, yerel, eyalet ve federal düzeylerde hükümet ve STK'lar arasında koordinasyon gerektiren NYC yönetimi için kritik bir görevdir. İlk olarak NYU tarafından başlatılan ve CUNY'nin yardımıyla genişletilen bir program olan FloodNet, belirli bir mahalledeki taşkınlara sokak sokak bir bakış sağlamak için hiper yerel düzeyde çalışır. Program NYU'nun Kentsel Taşkın Grubu ile başladı.

NYU'da çevre mühendisi ve Doçent olan Dr. Andrea Silverman, “Aslında sokak seviyesindeki su baskınını ölçmek için düşük maliyetli sensörler tasarlıyor, inşa ediyor ve uyguluyoruz” İnşaat ve Şehir Mühendisliği BölümüSöyledim, Engadget. “Fikir, çok ihtiyaç duyulan nicel verileri sağlayabilmesidir. FloodNet'ten önce, sokak seviyesindeki sel baskınlarıyla ilgili nicel bir veri yoktu, bu nedenle insanlar belirli konumların ne sıklıkta sel olduğuna dair tam bir fikre sahip değildi - örneğin selin süresi, derinliği, başlangıç ​​oranları ve drenaj.”

"Ve bunların hepsi, altyapı planlamasına yardımcı olan bilgilerdir, aynı zamanda acil durum yönetimi için de" diye devam etti. "Dolayısıyla elimizde verilerimiz var, Ulusal Hava Durumu Servisi ve acil durum yönetimi gibi ilgilenen kişileri görmek ve yanıtlarını bildirmek için uyarılar gönderiyorlar."

FloodNet şu anda Brooklyn'deki Gowanus mahallesinde 23 fit yüksekliğindeki direklere dikilmiş sadece 8 sensör ünitesiyle erken geliştirme aşamasında, ancak ekip bu ağı önümüzdeki yarım on yıl içinde şehir çapında 500'den fazla birime genişletmeyi umuyor. Her FloodNet sensörü, görünmez bir telemetre olarak ultrason kullanan bağımsız, güneş enerjisiyle çalışan bir sistemdir - sel suları yükseldikçe, sokak yüzeyi ile sensör arasındaki mesafe küçülür ve bununla temel okumalar arasındaki farkın hesaplanması suyun ne kadar olduğunu gösterir. seviye yükseldi. NYU ekibi, ultrason teknolojisinin biraz daha ucuz olması ve daha odaklı geri dönüş verileri sağlamasının yanı sıra temel bir temas suyu sensöründen daha doğru olması ve daha az bakım gerektirmesi nedeniyle, örneğin LiDAR veya RADAR yerine ultrason tabanlı bir çözümü tercih etti.

Her sensörün ürettiği veriler, bir LoRa alıcı-verici kullanılarak, bir mil yarıçapındaki herhangi bir sensörden alıp internet üzerinden FloodNet sunucularına iletebilen bir ağ geçidi hub'ına kablosuz olarak iletilir. Veriler daha sonra gerçek zamanlı olarak ekranda görüntülenir. FloodNet ana sayfası.

Silverman, "Şehir, belirli bir miktarda yağmur yağacağı veya gelgitin artacağı yerleri tahmin eden modellere [tahmin] çok yatırım yaptı" dedi. En etkili olması için sensörlerin her köşeye kurulması gerekmeyeceğine dikkat çekti. Örneğin, topoloji veya kanalizasyon şebekesi veya sahile yakınlık nedeniyle sele eğilimli olma olasılığı daha yüksek olan belirli yerler vardır. Bu nedenle, bu modelleri, sele eğilimli olabilecek yerler hakkında bir fikir edinmeye çalışmak ve olası sel alanları hakkında ilk elden bilgi sahibi olarak yerel sakinlere ulaşmak için kullanıyoruz.

Silverman, programı daha da yaygınlaştırmak için sensörlerin hafif bir yeniden tasarımdan geçmesi gerekeceğini kaydetti. “Sensörün bir sonraki versiyonu, mevcut versiyonumuzdan öğrendiklerimizi alıp biraz daha üretilebilir hale getiriyoruz” dedi. “Bunu test etme sürecindeyiz ve ardından ilk üretim turumuza başlamayı umuyoruz ve genişlememize izin verecek olan da bu”.

FloodNet açık kaynaklı bir girişimdir, bu nedenle tüm sensör şemaları, bellenim, bakım kılavuzları ve veriler, takımın GitHub sayfası. "Açıkçası, onları inşa edebilmek için bir tür teknik bilgiye sahip olmanız gerekiyor - şu anda herkesin bir sensör inşa edebileceği, konuşlandırabileceği ve sadece üretebilmek açısından hemen çevrimiçi olabileceği bir yer olmayabilir. ama biz oraya ulaşmaya çalışıyoruz," diye itiraf etti Silverman. “Sonunda, tasarımlarımızı herkesin yaklaşabileceği şekilde yazabileceğimiz bir yere gitmeyi çok isteriz.”