Les chercheurs utilisent la visualisation 3D pour prédire et prévenir les dommages causés par les ouragans
Débutant chaque année le 1er juin, la saison des ouragans constitue une menace majeure pour les communautés côtières du Texas, causant des dommages physiques et financiers aux zones touchées. Ces dégâts peuvent être stupéfiants ; Lorsque l’ouragan Harvey a frappé en 2017, Galveston a coûté 132,73 milliards de dollars de dommages. Des chercheurs de la Texas A&M University ont collaboré pour comprendre les impacts des inondations liées aux ondes de tempête avant qu’elles ne se produisent afin de potentiellement réduire le niveau des dégâts. Leur étude a été publiée dans « Urban Informatics ».
Les chercheurs ont mis en œuvre une technologie de visualisation 3D pour identifier les conséquences potentielles des inondations causées par les ouragans avant qu’elles ne se produisent. Selon les chercheurs, les phénomènes météorologiques violents se sont multipliés ces dernières années en raison du changement climatique mondial. Si les tempêtes violentes et les inondations continuent de se multiplier à l’avenir, la mise en œuvre d’une visualisation 3D basée sur des prévisions météorologiques en temps réel pourrait entraîner une amélioration de la sécurité et une réduction des coûts liés aux dommages.
La technique de modélisation 3D permet également aux chercheurs d’examiner les effets des infrastructures de prévention des dommages, telles que la « Ike Dike » proposée par Galveston, une digue conçue pour protéger l’île de Galveston des futures ondes de tempête et inondations.
En prenant l’île Galveston comme exemple, les chercheurs ont utilisé la visualisation 3D pour modéliser les dommages qui pourraient survenir aux bâtiments résidentiels à la suite d’ouragans d’intensité variable. Ils ont également modélisé les dégâts avec une infrastructure préventive – la « Ike Dike » – en place.
Un avantage de la visualisation 3D par rapport aux autres méthodes de modélisation des dommages est qu’elle permet aux chercheurs de modéliser des bâtiments spécifiques, en tenant compte des sous-sols, des entrées arrière et des fenêtres. En identifiant le niveau d’élévation du premier étage d’un immeuble résidentiel, les chercheurs peuvent prédire les dommages physiques et financiers qu’un ouragan causera au bâtiment en question.
« La visualisation 3D des ouragans et des ondes de tempête nous permet de comprendre l’impact des inondations sur nos communautés côtières en nous permettant de voir clairement comment chaque bâtiment et chaque route pourrait être impacté par une inondation donnée », a déclaré le Dr Xinyue Ye, professeur Harold Adams Endowed. d’architecture de paysage et d’urbanisme et membre affilié du corps professoral du Département d’informatique et d’ingénierie, du Département d’ingénierie multidisciplinaire, du Département de géographie et de la Section d’informatique visuelle et de médias interactifs.
Les collaborateurs du corps professoral sur le projet comprennent le Dr David Retchless, professeur agrégé au Département des sciences de l’environnement marin et côtier de la Texas A&M University à Galveston, le Dr Galen Newman, professeur et chef du Département d’architecture paysagère et d’urbanisme et de Nicole et Kevin Youngblood, professeur d’aménagement de terrains résidentiels à Texas A&M, et Dr Nick Duffield, professeur I Royce E. Wisenbaker au Département de génie électrique et informatique et directeur du Texas A&M Institute of Data Science.
Informations essentielles pour les propriétaires
Étant donné que la visualisation 3D met en évidence les dommages potentiels que les inondations causées par les ouragans peuvent causer, elle peut permettre aux propriétaires de mieux comprendre dans quoi investir en matière d’assurance et d’infrastructures préventives. Cette technologie sensibilise également davantage la communauté aux conséquences potentielles des ouragans et des inondations.
« Après avoir utilisé Galveston comme exemple, la prochaine étape serait d’étendre cela à d’autres communautés côtières du Texas », a noté Ye. « Dans cette étude, nous avons principalement utilisé des maisons d’habitation, mais nous pouvons également l’étendre à d’autres propriétés commerciales. »
Une utilisation efficace des modèles 3D peut protéger les résidents du Texas. En mettant en œuvre cette technologie sur d’autres communautés côtières ou sur des bâtiments communautaires, tels que des écoles et des magasins, les chercheurs peuvent aider les résidents et les autorités à créer un plan pour la saison des ouragans. À mesure que les prévisions météorologiques en temps réel sont intégrées aux modèles, les chercheurs pourront peut-être déterminer quand une évacuation est nécessaire et utiliser ces données pour alerter les résidents.
« La visualisation 3D sert de langage universel, reliant diverses disciplines et favorisant la communication entre le monde universitaire et le grand public », a déclaré Ye, qui est également directeur du Texas A&M Center for Geospatial Sciences, Applications, and Technology et directeur fondateur de Urban AI Lab au Texas A&M Institute of Data Science.
Duffield ajoute que ce projet montre comment le travail à l’intersection entre la science des données géospatiales et la visualisation peut sensibiliser les individus, les communautés et les gouvernements aux conséquences des conditions météorologiques extrêmes et prendre des décisions éclairées en matière de planification des réponses.
Cette étude combine l’expertise de chercheurs dans plusieurs domaines, notamment le génie informatique, l’architecture paysagère, l’urbanisme, la géographie et les sciences de l’environnement marin et côtier. Les impacts positifs de cette recherche mettent en évidence l’importance de la collaboration entre la science informatique et les disciplines spécifiques à un domaine.
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