Повышение устойчивости прибрежных городов к наводнениям с помощью технологий «умного города»

Команда исследователей предложила, как интеграция Интернета вещей (IoT), мобильной связи 5G, больших данных и машинного обучения в «умные города» может быть использована для повышения устойчивости городов к наводнениям. Их обзорная статья была опубликована 13 ноября в журнале Ocean-Land-Atmosphere Research.

Из-за глобального потепления одной из наиболее непосредственных угроз для человечества является растущая опасность прибрежных наводнений, в то время как цивилизация становится всё более урбанизированной и сосредоточенной у берегов. К 2030 году примерно половина населения мира будет жить вдоль береговой линии. Изменение климата усиливает угрозу наводнений тремя ключевыми способами: повышением уровня моря, более интенсивными осадками и штормовыми нагонами. Частота их совместного возникновения, так называемых «составных наводнений», также увеличивается. В этой ситуации подход к угрозе сместился от парадигмы адаптации к парадигме устойчивости (resilience), которая подразумевает способность общества предвидеть потрясения, справляться с ними и восстанавливаться после них.

«Мы видели множество предложенных и даже начавших внедряться концепций устойчивости к городским наводнениям, — сказал соавтор исследования доктор Пин Шэнь, — но в научном сообществе или на уровне политического руководства до сих пор нет консенсуса о том, как измерять эту устойчивость». Исследователи утверждают, что ряд новых технологий, объединённых в концепции «умного города», может значительно повысить устойчивость к наводнениям и одновременно позволить разработать её количественную оценку.

На основе систематического обзора литературы команда разработала предложение по системе управления устойчивостью к прибрежным наводнениям на базе «умного города», охватывающей три периода: до, во время и после стихийного бедствия. До наводнения технологии IoT и большие данные могут помочь совместить модели динамики наводнений с данными о поведении людей для лучшей оценки рисков. Во время события интеграция данных с умных устройств по всему городу позволяет осуществлять панорамный мониторинг в реальном времени для эффективного распределения сил экстренного реагирования. После наводнения такие технологии, как дистанционное зондирование (RS), геоинформационные системы (GIS) и искусственные нейронные сети (ANN), повышают скорость и точность оценки ущерба.

Успешная интеграция, однако, будет зависеть от улучшения доступности данных, повышения совместимости систем и усиления междисциплинарного сотрудничества. Также необходимо решить вопросы качества, конфиденциальности и безопасности данных. В дальнейшем исследовательская группа планирует сосредоточиться на анализе этих социальных аспектов устойчивости «умного города» к наводнениям.