رصد المناطق الجبلية: التصوير بالسواتل والتأهب للكوارث

البعثات الرئيسية للسواتل

ولا يمكن لأي ساتل واحد أن يقدم جميع المعلومات اللازمة للرصد الشامل للفيضانات، بل إن مجموعة من البعثات، التي لها نقاط قوة مختلفة، تعمل معا على تقديم بيانات دقيقة وفي الوقت المناسب، ويوجز الجدول التالي أهم النظم الساتلية المستخدمة حاليا لرصد الفيضانات والتصدي للكوارث.

وينسق الميثاق الدولي بشأن الفضاء والكوارث الكبرى تفعيل العديد من هذه السواتل أثناء حالات الطوارئ، وعندما تحدث حالة فيضانات، يمكن للمستعملين المأذون لهم طلب صور من وكالات فضائية متعددة من خلال آلية واحدة، بما يكفل وصول أكثر البيانات أهمية إلى المستجيبين بسرعة.

من "رادايت" إلى الاستخبارات العملية

ولا تفيد الصور الساتلية السريعة، رغم أنها مُلزمة بصريا، مباشرة في صنع القرار، بل يجب معالجتها وتحليلها وإدماجها مع مصادر بيانات أخرى لإنتاج معلومات قابلة للتنفيذ، ويشمل هذا التحول عدة خطوات من الإصلاح الجغرافيا إلى التصنيف ونموذج المخاطر.

رسم خرائط للفيضانات الآلية مع التعلم في مجال الآلات

(ج) إن أساليب رسم الخرائط التقليدية للفيضانات تعتمد على التفسير اليدوي أو التحديد البسيط لصور SAR: فرغم أن هذه النهج تكافح مع بيئات معقدة مثل المناطق الحضرية، حيث تخلق المباني والجسور رادارات يمكن أن تختلط بالماء، فإن نماذج التعلم من الآلات، ولا سيما الشبكات العصبية العميقة، قد حسّنت بشكل كبير دقة الكشف عن الفيضانات الآلية، وهذه النماذج تدرّب على مجموعات كبيرة من الصور المسمّبة، وهي تعلمت، مثل تقنيات المستجدات المتطورة.

أجهزة إطفاء النظام العالمي للمعلومات الجغرافية وأجهزة التصوير بالطرق الحقيقية

إن خريطة الفيضانات هي أكثر قيمة عندما تقترن ببيانات جغرافية مكانية أخرى، وتزيد نظم المعلومات الجغرافية من حجم الفيضانات التي تستخدمها السواتل مع شبكات الطرق والكثافة السكانية ومواقع المستشفيات والهياكل الأساسية الحيوية، وتستخدم مراكز عمليات الطوارئ لوحات تفاعلية تعرض هذه الطبقات، مما يتيح للمديرين تحديد طرق الإجلاء التي لا تزال صالحة، والتي تشكل الملاجئ في خطر، وحيث تستخدم أجهزة الإنقاذ التابعة لنظام المعلومات الجغرافية مثل لوحة نظام أطلس.

التنبؤ بالفيضانات والإنذار المبكر

بيانات السواتل ليست ردة فعل فحسب، بل إن ملاحي الهيدرولوجيين يمكنهم، عن طريق رصد طفرة التربة، ومسح الأنهار، وحزمة الثلج عبر السواتل مثل الساتل SMAP وجهاز الاستشعار 3 التابع للإيسا، تحسين نماذج التنبؤ بالفيضانات، وعندما يقترن ذلك بالتنبؤات المسبقة من السواتل، يمكن لهذه النماذج التنبؤ بالأيام قبل حدوث الفيضانات، مما يوفر وقتاً مناسباً للإجلاء.

استراتيجيات التأهب للكوارث التي تعززها الصور الساتلية

والتأهب ليس إجراءً واحداً بل دورة لتقييم المخاطر والتخطيط وبناء القدرات والممارسة، وتدعم الصور الساتلية كل مرحلة من هذه الدورة، بدءاً من التخطيط الطويل الأجل لاستخدام الأراضي إلى التدريبات في الوقت الحقيقي على الاستجابة.

تنظيم رسم خرائط المخاطر واستخدام الأراضي

إن محفوظات السواتل التاريخية، التي تمتد عقودا، تسمح للمخططين برسم خرائط للمناطق المعرضة للفيضانات بثقة عالية، ومن خلال تحليل تواتر الفيضانات الماضية ومداها، يمكن للسلطات أن تحدد مناطق الخطر في الفيضانات وأن تضع مدونات للبناء، وقيود الحدة، ومتطلبات التأمين، وفي هولندا، تستخدم البيانات الساتلية لتحديث خرائط مخاطر الفيضانات الوطنية التي تسترشد بها في نظام إدارة المياه في البلدان النامية.

تخطيط الإجلاء

ولا تُخبر خريطة الفيضانات الناس أين يذهبون، إذ يتطلب التخطيط الإجلاء الفعال معرفة الطرق التي ستبقى فوق المياه، والجسور آمنة هيكليا، وحيث تحدث اختناقات، ويمكن للصور الساتلية، إلى جانب نماذج الارتفاع الرقمي، أن تُحاكي المخططين سيناريوهات الفيضانات وأن تحدد أعلى المستويات داخل كل مجتمع، ويمكن أن تُجرى هذه المحاكاة لمختلف حجم الفيضانات، من حدث يمتد على مدى عشر سنوات إلى حدث مصمم قبل عام.

المشاركة المجتمعية والتعليم

وكثيرا ما تفشل إحصاءات المخاطر المجردة في تحفيز الإجراءات، غير أن الصور الساتلية مرئية جدا ومناسبة، إذ أن إظهار صورة ساتلية للمقيمين في حيهم مع توقع حدوث تجاوزات فيضانات يمكن أن يجعل التهديد فوريا وحقيقيا، كما أن برامج التوعية المجتمعية في المناطق المعرضة للفيضانات في الهند وفييت نام والولايات المتحدة تستخدم خرائط ساتلية مطبوعة وأدوات تفاعلية على الشبكة لمساعدة السكان على فهم مخاطرهم الشخصية.

التحديات والحدود في مجال رصد الفيضانات بواسطة السواتل

وعلى الرغم من قوة تكنولوجيا السواتل، لا تزال هناك تحديات كبيرة، أولها حل مؤقت، ففي حين توفر بعض الشركات التغطية اليومية، فإن معظم النظم السمعية والبصرية تعيد النظر في موقع معين كل بضعة أيام، وفي ظل فيضان سريع التطور، يمكن أن تعني هذه الفجوة نقصا في حجم الذروة أو توقيت الخرق باللويات، والتحدي الثاني هو الحل المكاني، أما بيانات البحث والتطوير المفتوح من شركة سينتينيل-1 فتتمثل في حلا لعشرة من الفيضانات التي لا تكفي لكشف عن الفيضانات الزراعية.

وثمة قيد آخر هو الحاجة إلى الخبرة، إذ يتطلب تجهيز وتفسير البيانات الساتلية تدريبا متخصصا في مجال الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية وتحليل الصور، إذ يفتقر العديد من مكاتب إدارة الطوارئ المحلية إلى موظفين لديهم هذه المهارات، وتخفض منابر السحاب والخدمات الآلية هذا الحاجز، ولكن الفجوة الرقمية لا تزال كبيرة، ولا سيما في البلدان المنخفضة الدخل التي كثيرا ما تكون أكثر عرضة للفيضانات.

وأخيرا، لا يمكن للسواتل أن تُشاهد من خلال النبات الكثيف، فالمياه الفيضانية التي تحت غطاء حرجي سميك غير مرئية لكل من أجهزة الاستشعار البصرية والرادارية، وفي هذه البيئات، يجب أن تعتمد رسم خرائط الفيضانات على نماذج هيدرولوجية أو ملاحظات أرضية، تكون لكل منهما حدود خاصة بها.

الاتجاهات المستقبلية في تكنولوجيا رصد الفيضانات

سيحقق العقد القادم تحسينات كبيرة في رصد الفيضانات بواسطة السواتل برنامج كوبرنيكوس التابع للإيسا يخطط لجيل جديد من سواتل سيتينيل، بما في ذلك سيتينيل - سي و سيتينيل - 1D، التي ستضمن استمرارية بيانات منطقة البحث عن المياه في النطاقات المحلية في 2030، وتسمح بعثة رصد المياه السطحية في منطقة البحيرات التابعة لناسا، التي أطلقت في عام 2022، باستخدام نماذج جديدة من قياسات الموجات المائية غير المسبوطة

وعلى الجانب التجاري، تعمل شركات مثل شركة كابيلا للفضاء وأمبرا على تشكيلات من سواتل سواتل سواتل سواتل ذات النطاق X يمكن أن تلتقط صوراً في مقياس فرعي، يومي أو ليلاً، من خلال السحب، ويمكن تكليف هذه النظم في غضون ساعات من الكارثة، بتقديم معلومات استخبارية أكثر تفصيلاً من البدائل المجانية، وبما أن تكلفة الوصول لا تزال تسقط، فمن المتوقع أن تصبح مسارات البيانات العالية الاستبانة مدخلات قياسية للاستجابة لحالات الطوارئ.

كما أن الاستخبارات الفنية ستؤدي دورا أكبر، وستجمع نظم رسم خرائط الفيضانات في المستقبل بين بيانات البحث والبصر والارتقاء بقراءات التدفق في الوقت الحقيقي وبث وسائط الإعلام الاجتماعية، وتعالج كل ذلك من خلال نماذج التعلم العميق التي يمكن أن تكشف الفيضانات، وتقيم الضرر، وتتوقع التطور بالحد الأدنى من التدخل البشري، وستدرج هذه النظم في سير العمل التشغيلي لوكالات إدارة الكوارث، وتترجم البيانات الساتلية الموجزة إلى بيانات موجزة.

الخطوات العملية لتنفيذ رصد الفيضانات بواسطة السواتل

وفيما يتعلق بالمنظمات التي تسعى إلى إدماج الصور الساتلية في برامجها الخاصة بالتأهب للفيضانات، يوصى باتباع نهج تدريجي، بدءا بالحصول على بيانات مجانية ومفتوحة من سيتينيل-1 ولاندسات من خلال منابر غيومية مثل مهندس غوغل الأرض أو نظام كوبرنيكوس للنظم الإيكولوجية الفضائية للبيانات الفضائية، واستخدام هذه الأدوات لإنتاج خرائط للفيضانات التاريخية لمنطقة اهتمامكم، مما ينشئ فهما أساسيا لتواتر الفيضانات ومداها.

وبعد ذلك، دمج خرائط الفيضانات المستمدة من السواتل في نظم المعلومات الجغرافية القائمة ونظم دعم القرار القائمة، وضمان تدريب فرق الاستجابة لحالات الطوارئ التابعة لك على تفسير صور منطقة البحث أو على المشاركة مع المنظمات التي تقدم منتجات جاهزة للتحليل، مثل مركز الأمم المتحدة للسواتل (UNOSAT) أو الشراكة العالمية للفيضانات.

وأخيرا، الاستثمار في تغذية البيانات الآلية ولوحات المتابعة التي يمكن أن تجلب المعلومات الساتلية مباشرة إلى صانعي القرار أثناء الأزمات، واختبار هذه النظم من خلال التدريبات على المنابر والمناضد، وتحديد الثغرات في التغطية أو التفسير قبل حدوث فيضان حقيقي، وببناء هذه القدرات الآن، ستكونون على استعداد أفضل بكثير لحماية الأرواح والممتلكات عندما تضرب الفيضانات المقبلة.

إن رصد مناطق الفيضانات من الفضاء لم يعد مفهوماً لا جدوى منه؛ فهو قدرة عملية ومثبتة تنقذ الأرواح؛ ولم يعد التحدي قائماً بشأن ما إذا كانت البيانات موجودة، ولكن ما إذا كان لدينا النظم والمهارات اللازمة لاستخدامها بفعالية، فبجمع التكنولوجيا الساتلية مع استراتيجيات التأهب السليمة، يمكن للمجتمعات المحلية في جميع أنحاء العالم أن تصبح أكثر قدرة على مواجهة التهديد المتزايد بالفيضانات في مناخ متغير.