• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Geologowie opracowują system wczesnego ostrzegania o lawinach

    12.04.2011. 16:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Piesza wędrówka w Alpach lub innych regionach alpejskich to jedna z największych przygód w życiu, która może jednak stać się niebezpiecznym doświadczeniem, bowiem nasila się zagrożenie lawinowe wskutek zmian klimatycznych. Chociaż ludzie monitorują wszystkie zagrożone obszary, to nie wystarczy, gdyż zapotrzebowanie na siłę roboczą a także koszty są wysokie. Ale ma się to zmienić za sprawą zespołu naukowców z Niemiec, który opracował niedrogi system monitorowania stoków, oceny zmian i wysyłania wczesnych ostrzeżeń do społeczności zagrożonych osuwiskami. Obsługiwany przez rozmaite technologie system, który stanowi dorobek projektu naukowego alpEWAS (System wczesnego ostrzegania na alpejskich stokach), pomoże geologom lepiej poznać te naturalne zjawiska za pomocą długofalowych pomiarów.

    Niestabilne masy ziemi, występujące w Alpach i w innych regionach alpejskich, stanowią od pewnego czasu przedmiot badań naukowych. Geologowie zwracają szczególną uwagę na opady śniegu i silne opady deszczu wywoływane zmianami klimatycznymi, które doprowadziły do rozmiękczenia podłoża i zwiększenia jego obciążenia.

    Naukowcy nie mają trudności w identyfikowaniu, które stoki górskie są bezpieczne, a które potencjalnie niebezpieczne. Kilka obszarów jest niestabilnych od setek lat. Eksperci twierdzą, że pozostałości wcześniejszych osuwisk wskazują na uprzednie klęski żywiołowe, a dane ujawniają również zagrożone stoki na obszarach alpejskich.

    Metody wykrywania ruchów obejmują umieszczane sond w wywierconych kieszeniach i pomiary oznakowanych punktów na powierzchni. Niemniej montaż tego typu urządzeń bywa bardzo kosztowny, zmuszając geologów do regularnych kontroli i pozyskiwania znacznie mniejszej liczby informacji na temat tego, co się dzieje wewnątrz stoku.

    To właśnie tutaj do akcji wkraczają geologowie z Technische Universität München (TUM) i Universität der Bundeswehr München (Bundeswehruniversität). Poczynili oni znaczne postępy w zbudowaniu geo-czujnika i połączyli go również z oprogramowaniem monitorującym, tworząc system wczesnego ostrzegania, który jest jednocześnie elastyczny i niedrogi we wdrożeniu. Włączenie się systemu umożliwia ekspertom ds. bezpieczeństwa zabarykadowanie stoku, przekierowanie ruchu pojazdów lub ewakuację budynków.

    Kolejnym osiągnięciem jest możliwość umieszczania czujników w gruncie w różnych lokalizacjach. "Po prostu umieszczamy w kieszeniach wiertniczych zwykły kabel koncentryczny, na przykład taki jak do anteny" - wyjaśnia profesor Kurosch Thuro z katedry geologii inżynierskiej TUM.

    W tym systemie, jeżeli powierzchnia ziemi zaczyna osuwać się, kabel zostanie przygnieciony w punkcie przesunięcia do warstwy, która się nie porusza. Niewielkie urządzenie transmisyjne na powierzchni rejestruje to zdarzenie i przekazuje informacje.

    Profesor Otto Heunecke kieruje zespołem Bundeswehruniversität rozmieszczającym czujniki, których położenie na stoku jest wykrywane za pomocą systemu GPS (Global Positioning System). Geologowie dążą do uzyskania precyzyjnych pomiarów za pomocą niedrogich i gotowych komponentów do pomiaru ruchu, niezależnie od tego, czy są duże czy małe.

    Wykorzystywany jest również wideo-tachometr, który jest urządzeniem pomiarowym nowej generacji. Mieszcząc w sobie zarówno skaner, jak i kamerę, urządzenie to identyfikuje naturalne obiekty docelowe takie jak kamienie oraz ich ruchy. Podając jako przykład strukturę klifu, geologowie informują, że tachometr mapuje i regularnie mierzy strukturę oraz rejestruje wszelkie zmiany.

    "Jeżeli nie będziemy musieli instalować reflektorów, to zaoszczędzimy jeszcze więcej pieniędzy" - zauważa profesor katedry geodezji Thomas A. Wunderlich. "I nie będziemy musieli się już martwić, że wypasane bydło zadepcze je."

    Korzystając z tych zaawansowanych komponentów, geologowie stworzyli ziarnistą sieć punktów monitorowania na całym stoku, z których dane spływają do centralnej bazy. "Mózg" systemu ocenia informację wraz z innymi parametrami takimi jak dane meteorologiczne.

    Geologowie współpracują z przedsiębiorcami nad opracowaniem systemu zamówionego przez niemieckie Federalne Ministerstwo Badań Naukowych i Niemiecką Fundację Badań Naukowych w celu komercjalizacji. Wiele grup już wyraziło swoje zainteresowanie systemem.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    System czasu rzeczywistego (ang. real-time system), to urządzenie techniczne, którego wynik i efekt działania jest zależny od chwili wypracowania tego wyniku. Istnieje wiele różnych definicji naukowych takiego systemu. Ich wspólną cechą jest zwrócenie uwagi na równoległość w czasie zmian w środowisku oraz obliczeń realizowanych na podstawie stanu środowiska. Z tego wyścigu dwóch stanów: zewnętrznego i wewnętrznego, wynikają kryteria ograniczające czas wypracowywania wyniku.

    Open Global File System (w skrócie OpenGFS, OGFS) jest systemem plików z właściwościami dziennika (journaling), który umożliwia jednoczesny dostęp do wspólnej przestrzeni dyskowej przez wiele węzłów. OpenGFS koordynuje dostępem do urządzeń dyskowych tak aby węzły nie mogły zapisywać jednocześnie w tych samych obszarach urządzenia, jednocześnie zapewniając możliwość równoczesnego odczytu. Węzły maja bezpośredni dostęp do dysków co umożliwia zmniejszenie przeciążenia sieci. Memexp zastąpiono modułem OpenDLM (ang. Distributed Lock Manager). Poprzednia wersja memexp wymagała sporych zasobów obliczeniowych. System OGFS umożliwia rozrastanie się systemów plików oraz dołączanie nowych dysków twardych (poprzez osobny LVM - Logical Volume Manager). Uszkodzenia węzłów obsługiwane są przy pomocy odzyskiwania rejestru i izolowania uszkodzonego węzła. OpenGFS jest lokalnym systemem plików, który można rozszerzyć na rozproszony system plików. Można tak powiedzieć, gdyż OpenGFS wymaga, aby wszystkie nośniki danych (dyski, macierze dyskowe) na których będzie operował OpenGFS były widoczne jako jedno urządzenie, które można adresować w sposób ciągły (bez żadnych luk).

    Urządzenie wejścia-wyjścia, urządzenie we/wy, urządzenie I/O (ang. input/output device) służy do komunikacji systemu komputerowego z jego użytkownikiem lub innym systemem przetwarzania danych. Urządzenie wejścia-wyjścia służy często do zamiany wielkości fizycznych na dane przetwarzane przez system lub odwrotnie. Np. mysz komputerowa przetwarza ruch ręki, odbiornik GPS aktualne położenie geograficzne, a monitor komputera przetwarza dane komputerowe na obraz.

    Urządzenie wejścia-wyjścia, urządzenie we/wy, urządzenie I/O (ang. input/output device) służy do komunikacji systemu komputerowego z jego użytkownikiem lub innym systemem przetwarzania danych. Urządzenie wejścia-wyjścia służy często do zamiany wielkości fizycznych na dane przetwarzane przez system lub odwrotnie. Np. mysz komputerowa przetwarza ruch ręki, odbiornik GPS aktualne położenie geograficzne, a monitor komputera przetwarza dane komputerowe na obraz.

    Urządzenie wejścia-wyjścia, urządzenie we/wy, urządzenie I/O (ang. input/output device) służy do komunikacji systemu komputerowego z jego użytkownikiem lub innym systemem przetwarzania danych. Urządzenie wejścia-wyjścia służy często do zamiany wielkości fizycznych na dane przetwarzane przez system lub odwrotnie. Np. mysz komputerowa przetwarza ruch ręki, odbiornik GPS aktualne położenie geograficzne, a monitor komputera przetwarza dane komputerowe na obraz.

    Urządzenie wejścia-wyjścia, urządzenie we/wy, urządzenie I/O (ang. input/output device) służy do komunikacji systemu komputerowego z jego użytkownikiem lub innym systemem przetwarzania danych. Urządzenie wejścia-wyjścia służy często do zamiany wielkości fizycznych na dane przetwarzane przez system lub odwrotnie. Np. mysz komputerowa przetwarza ruch ręki, odbiornik GPS aktualne położenie geograficzne, a monitor komputera przetwarza dane komputerowe na obraz.

    Urządzenie wejścia-wyjścia, urządzenie we/wy, urządzenie I/O (ang. input/output device) służy do komunikacji systemu komputerowego z jego użytkownikiem lub innym systemem przetwarzania danych. Urządzenie wejścia-wyjścia służy często do zamiany wielkości fizycznych na dane przetwarzane przez system lub odwrotnie. Np. mysz komputerowa przetwarza ruch ręki, odbiornik GPS aktualne położenie geograficzne, a monitor komputera przetwarza dane komputerowe na obraz.

    Dodano: 12.04.2011. 16:49  


    Najnowsze