Получение лучшего представления о риске оползней с помощью LiDAR

В горах Северной Каролины оползни — серьёзная угроза. Вызванные сильными дождями, грунты на склонах насыщаются и теряют сцепление. В результате небольшой оползень может быстро превратиться в мощный селевой поток, вырывающий деревья и перемещающий валуны, сносящий всё на своём пути со скоростью до 30 миль в час. Последствия — как для инфраструктуры, так и для человеческих жизней — могут быть разрушительными.

Чтобы лучше прогнозировать эти события, геологи Карл Вегманн и бывший аспирант Университета штата Северная Каролина Кори Шайп использовали технологию LiDAR (лазерное сканирование). Изучая последствия шторма 2018 года к югу от Эшвилла, который вызвал 240 отдельных оползней и селевых потоков, учёные проанализировали данные LiDAR высокого разрешения, полученные до и после события. Это позволило точно измерить объёмы перемещённого материала.

Ключевым новшеством стал анализ площади водосбора для каждого участка склона. Учёные смоделировали, как вода стекает с территории выше потенциального оползня, и рассчитали, где её накопление может спровоцировать сход грунта, способный перерасти в быстрый селевой поток. Также с помощью LiDAR был измерен коэффициент транспортировки материала вдоль пути потока.

«Мы обнаружили, что только около 70% материала оседает в конце пути, — говорит Карл Вегманн. — Это означает, что 30% смывается в речную систему». Эти данные критически важны для моделирования поведения селей: скорости набора нового материала, итогового размера и длины пути, что позволяет прогнозировать зоны распространения.

«Большинство домов строятся у подножия долин, — отмечает Вегманн. — Эти данные могут дать застройщикам и планировщикам возможность оценивать топографию и определять менее опасные места для строительства». Исследование опубликовано в журнале Landslides.