NASA噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室(JPL)和巴斯大學(xué)的研究人員,正在開(kāi)發(fā)一種借助衛(wèi)星雷達(dá)成像技術(shù),來(lái)監(jiān)測(cè)橋梁或其它大型基礎(chǔ)設(shè)施安全性的新技術(shù)。
在分析了莫蘭迪大橋(MorandiBridge)十五年來(lái)的圖像之后,研究人員觀察到了其在2018年崩塌之前出現(xiàn)的翹曲跡象。
【研究配圖,來(lái)自:RemoteSensing,viaNewAtlas】
格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間2018年8月14日09:36,位于意大利熱那亞Sampierdarena和Cornigliano之間的莫蘭迪大橋,其690英尺(210米)區(qū)域出現(xiàn)了倒塌。
事故導(dǎo)致大約35輛汽車(chē)和3輛卡車(chē)墜入Polcevera河,并造成了43人的死亡。
至于橋梁垮塌的原因,目前尚不完全清楚。但從事后的回顧來(lái)看,有四根拉鎖出現(xiàn)了崩潰性的腐蝕失效,這可能是雷擊導(dǎo)致的。
盡管總是出乎人們的意料,但歐洲其實(shí)曝出過(guò)多起涉及基礎(chǔ)設(shè)施的丑聞。然而新的研究表明——如果可以事先見(jiàn)到大橋的崩潰跡象,如此慘烈的事故,本是可以避免的。
巴斯大學(xué)建筑與土木工程系講師GiorgiaGiardina指出:此前已經(jīng)有報(bào)道提及這座橋梁的狀態(tài),但借助衛(wèi)星圖像信息,我們首次回顧了橋梁倒塌前出現(xiàn)的形變。
我們已經(jīng)證明,結(jié)合不同的衛(wèi)星數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型,是可以檢測(cè)到崩塌或形變的早期跡象的。
團(tuán)隊(duì)表示,新技術(shù)使得工程師們可以研究整個(gè)橋梁,而不是來(lái)自傳感器的本地化數(shù)據(jù)。此外,這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)時(shí)工作。
噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室的PietroMilillo稱(chēng),新技術(shù)標(biāo)志著傳統(tǒng)方法的改進(jìn),因其使得科學(xué)家能夠以前所未有的頻率和準(zhǔn)確度來(lái)衡量整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的表面形變。
新開(kāi)發(fā)的技術(shù),有益于監(jiān)測(cè)橋梁和其它基礎(chǔ)設(shè)施的健康。之所以此前無(wú)法預(yù)測(cè)這種特殊的垮塌,是由于當(dāng)時(shí)可用的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估技術(shù)的缺陷。
但是展望未來(lái),我們可以將新舊技術(shù)相結(jié)合,并享受到它們帶來(lái)的更多益處。
【歷史數(shù)據(jù),動(dòng)圖推演。來(lái)自:UniversityofBath】
據(jù)悉,新技術(shù)依賴(lài)于衛(wèi)星技術(shù)的最新進(jìn)展,包括意大利航天局的COSMO-SkyMed衛(wèi)星集群、以及歐洲宇航局(ESA)的Sentinel-1a和1b衛(wèi)星。
在匯集了合成孔徑雷達(dá)(SAR)數(shù)據(jù)后,我們可以借助不同角度的雷達(dá)波束,對(duì)目標(biāo)進(jìn)行3D建模。
舊技術(shù)只能達(dá)到厘米級(jí)的精度,但新技術(shù)可以達(dá)到毫米級(jí),細(xì)節(jié)上幾乎可與超高清電視相媲美。
Giardina表示:“顯然,這項(xiàng)技術(shù)可在大型、連續(xù)的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)上得到應(yīng)用”。
與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方案相比,新技術(shù)不僅覆蓋范圍更加廣泛、成本也更加低廉。通常人們需要在設(shè)施內(nèi)特定地點(diǎn)安裝傳感器,但新方法可以同時(shí)對(duì)多點(diǎn)展開(kāi)監(jiān)測(cè)。
除了地上結(jié)構(gòu),衛(wèi)星監(jiān)測(cè)方案還可通過(guò)測(cè)量地表建筑的形變,對(duì)地下工程展開(kāi)監(jiān)測(cè)。據(jù)悉,研究人員已考慮將之用于英國(guó)公路和鐵路網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)。
有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《遙感》(RemoteSensing)期刊上。原標(biāo)題為:
《Pre-CollapseSpaceGeodeticObservationsofCriticalInfrastructure:TheMorandiBridge,Genoa,Italy》