使用新的遥感方法捕获飓风伊恩的后果细节

2022年9月28日，4级飓风伊恩在佛罗里达州李县登陆，以每小时155英里的风速和高达13英尺的风暴潮袭击该地区，这是佛罗里达州西南部有记录以来150年来最高的风暴潮。

灾难发生后，快速评估损失对于救援、恢复和应急计划至关重要。损害评估通常通过现场侦察部署进行，这可能是劳动密集型、成本高且风险大的。此外，由于损害严重且无法进入受灾最严重的地区，实地应急响应评估可能会因延误和其他挫折而受到阻碍。

佛罗里达大西洋大学的研究人员利用遥感技术开发了一种新技术，可以对飓风后的详细损害进行快速、高分辨率的评估。他们利用航空图像数据和激光雷达确定了佛罗里达州西南部埃斯特罗岛受灾最严重的地区，并估计了结构损坏的程度。

研究人员还比较了风暴前后海滩的结构或形态变化。该研究首次应用先进的多方面方法，将损害评估与风暴后障壁岛结构的变化联系起来。

该研究结果发表在《海洋科学与工程杂志》上，确定埃斯特罗岛上共有2,427座建筑受到伊恩飓风的影响，其中170座建筑遭受大面积损坏。一家商店是研究区域中唯一被归类为“不受影响”的建筑。

研究人员利用李县税务估价师的数据估计，严重受损建筑物的总评估价值超过2亿美元。

总体而言，734栋建筑有30%至50%的结构损坏，其中大多数是单户和多单元住宅。研究人员确定了158座建筑物严重受损，屋顶部分或全部损坏。

受损建筑物比例最高的地区是岛的中部和北部，其中大部分建筑物是单户和多户住宅。大多数遭受0至30%损坏的建筑物被归类为低层公寓(三层或以下)、商业购物中心和商店。在“严重受损”和“被摧毁”的建筑中，有七个移动房屋分区。

“利用这种先进的航空图像和机载激光雷达技术，我们能够收集飓风伊恩灾后的大量数据，并相当快速地分析大规模数据集，”资深作者、主席兼副教授蒂芙尼·罗伯茨·布里格斯(TiffanyRobertsBriggs)博士说。FAU查尔斯·E·施密特理学院地球科学系。

这2,427座建筑物建于1963年至2019年期间。受损较轻的地区的建筑物建于1963年至1981年之间。同样，在受损严重的地区，大多数建筑物建于1963年至1981年之间。地面海拔和建造年份的分布表明与这两个变量没有明显的趋势相关。

伊恩飓风过后佛罗里达州西南部埃斯特罗岛遭受结构性破坏。图片来源：PingWang，南佛罗里达大学

罗伯茨·布里格斯说：“在这次分析中，我们发现地面海拔或建造年份与损害程度之间没有相关性，这强调了极端洪水的作用以及其他导致脆弱性的因素的重要性。”

“我们的研究结果可以通过为一些最脆弱和受风暴影响的地区的沿海发展制定新的政策和指导方针来帮助改善灾害规划。”

几乎没有损坏的区域在空间上集中在该岛的南部和中部，大多数建筑物集中在障壁岛的陆地一侧。

“埃斯特罗岛的南部有多个咸水沼泽，”第一​​作者、博士利安·豪普特曼(LeanneHauptman)说。FAU地球科学系的学生。

“由于这些咸水沼泽，当波浪到达屏障内部时，风暴波能量可能会因摩擦而大量消散，从而可能减轻对该地区结构的影响。”

调查结果还显示，整个岛屿上有大量的风暴后碎片和沙子沉积，道路上和屏障背面有明显的沉积物沉积，在风暴后的情况下，沉积物不容易向海返回海滩。内陆建筑物和其他建筑物附近数百米处还发现了积水，这提供了风暴造成的淹没范围的证据。

“虽然我们的研究重点是埃斯特罗岛，但这种新的遥感方法是可以推广的，”查尔斯·施密特理学院FAU城市与区域规划系通讯作者、系主任兼教授DianaMitsova博士说道。兼任FAU地球科学系副教授。

“随着这项技术的不断进步并变得更加容易使用，它将提供广泛的高分辨率覆盖范围，有助于在灾难性自然灾害和其他事件发生后立即优先考虑应急响应工作。”

在这项研究中，通过创建剖面图来对海滩形态进行分析，以可视化连续距离内的海拔变化。为了测量结构损坏，研究人员使用激光雷达工具提取风暴前后的建筑物足迹和建筑物高度。建筑物足迹覆盖在后期图像上，以估计受损建筑物的总数以及每个结构的损坏程度。