Предотвращение превращения природных опасностей в социальные катастрофы

Сезон ураганов 2017 года стал одним из худших в истории: 17 именованных штормов стали причиной более 100 прямых смертей, нанесли ущерб на 265 млрд долларов и нарушили жизнь миллионов людей. Новый веб-инструмент DesignSafe, исследовательская платформа для сети NHERI (Инфраструктура инженерных исследований природных опасностей), помогает ученым управлять, анализировать и понимать критически важную информацию о стихийных бедствиях — от землетрясений и торнадо до ураганов и карстовых воронок.

Разработанный при поддержке грантов Национального научного фонда (NSF) в Техасском центре передовых вычислений (TACC) в сотрудничестве с несколькими университетами, DesignSafe продвигает исследования, направленные на предотвращение превращения событий природного характера в социальные катастрофы. Это означает помощь инженерам в проектировании более безопасных сооружений и предоставление спасательным службам инструментов для более точного планирования усилий.

Ускорение анализа последствий штормов

Сезон ураганов 2017 года стал испытанием для платформы. Профессор Дэвид Руше из Обернского университета и его коллеги использовали DesignSafe для координации миссий по оценке последствий ураганов «Харви», «Ирма» и «Мария» в Техасе, Флориде, Пуэрто-Рико и на Карибах. Они осмотрели более 1000 домов, загрузив в платформу более 5000 геотегированных фотографий и используя ее инструменты для анализа и визуализации данных.

«Нас интересовал сбор данных об объектах до того, как они будут разрушены, снесены и восстановлены. Это скоропортящиеся данные», — пояснил Руше. Портал рекогносцировки DesignSafe предоставил необходимые вычислительные мощности и место для хранения и обмена более 200 ГБ собранных данных, позволив начать анализ и генерацию отчетов практически в реальном времени. Это ускоряет процесс получения инженерных выводов, которые обычно занимают годы, что критически важно для повышения устойчивости при восстановлении.

Уличные симуляции воздействия штормов

Опыт урагана «Харви» также вдохновил разработчиков на создание инструментов для помощи спасателям в будущем. По запросу сотрудника экстренных служб команда DesignSafe разработала методологию, позволяющую в реальном времени определять конкретные адреса, подверженные риску затопления выше уровня электрических розеток.

Используя суперкомпьютеры TACC, исследователи объединили прогнозы штормового нагона, карты высот и данные о застройке, продемонстрировав работоспособность подхода на данных урагана «Айк» (2008) и гипотетического шторма FEMA. «Мы можем перейти от крупномасштабного моделирования в масштабах Мексиканского залива к вопросу: "Затопило ли этот конкретный дом?"», — сказал Дэн Стэнзионе, исполнительный директор TACC. Следующий шаг — автоматизация этих рабочих процессов для оперативного использования при будущих стихийных бедствиях.