Bir eve atılan ilk adımlar önemlidir. Kasırgalardan kaynaklanan sel riskinin değerlendirilmesi söz konusu olduğunda birinci katın yüksekliği önemli bir faktör olabilir. ABD Federal Acil Durum Yönetimi Ajansı (FEMA) gibi kurumlar, hasar modelleme Hazus programında birinci kat yüksekliği gibi verilere güveniyor.
Güneybatı Florida’daki bir şehirde, kasırga öncesi ve sonrası hasar ile ev ve binaların birinci kat yüksekliklerini gösteren yeni bir veri seti, veri setinin doğal afet araştırmalarına yaptığı çeşitli katkıları takdir eden 2025 DesignSafe Veri Seti Ödülü’ne layık görüldü.
Rhode Island Üniversitesi İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümünde yardımcı doçent olan Mehrshad Amini, “Bu veri seti benzersizdir” dedi. “Fort Myers’ta Ian Kasırgası’ndan (2022) etkilenen 3.400’e yakın bina için çok yüksek çözünürlüklü ve bileşen düzeyinde hasar ve birinci kat yükseklik verileri topladık.”
Oregon Eyalet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi’nden Daniel Cox ve Andre Barbosa; ve Stantec’ten Sebastiao Appleton Figueira, Amini ile birlikte ödüllü veri setini yayınladı: PRJ-5700 | Sanal Hasar Değerlendirmesi ve Birinci Kat Yükseklik Tahmini: Fort Myers Beach, Florida ve Ian Kasırgasına Başvuru (2022). Veri seti NHERI DesignSafe siber altyapısında kamuya açıktır.
Amini, “Bu veri seti, bildiğim kadarıyla binalar için kamuya açık olan en büyük birinci kat yükseklik veri setidir” diye ekledi. “Kalite güvence süreci ve kalite kontrolünden sonra, birinci kat yükseklik tahminlerimiz, halka açık olan Ulusal Yapı Envanteri gibi ulusal bir envanterle karşılaştırıldığında daha doğrudur.”
Dahası, araştırmacının veri seti kasırgaların binalara verdiği hasarın kıyı şeridinden uzaklık, temel yüksekliği ve inşaat yaşıyla güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu gösteriyor; bunlar gelecekteki çalışmalarda dikkate alınacak önemli değişkenlerdir.
Sanal hasar değerlendirmesi
Veri kümesinin arkasındaki yol gösterici kavram, fiziksel olarak sahada bulunmadan kasırga sonrası hasar değerlendirmesi yapmaya benzeyen sanal hasar değerlendirmesidir.
Veri toplama süreci sırasında Amini ve ekibi, lisans düzeyindeki mühendislik öğrencilerine hasar değerlendirmesini yapmaları için eğitim verdi. Eğitim, bina koordinatlarının seçilmesini, kat sayısı gibi bina özelliklerinin değerlendirilmesini, binanın yıkanıp yıkanmadığını kontrol etmeyi, ardından farklı görüntü kaynakları arasında gezinmeyi, hasar değerlendirmesi yapmayı, sanal hasar değerlendirmesi için kullanılan seçilen kaynakları raporlamayı ve hasar gözlemini ve bina görünümünün enkaz tarafından engellenip engellenmediği gibi zorlukları belgelemeyi içeriyordu.
Amini, “Sonuçlarımız, eğitimli mühendislik öğrencilerinin hasar tespitini uzmanlar kadar güvenilir bir şekilde yapabildiklerini ve aynı zamanda çok daha düşük maliyetle daha hızlı sonuçlar verebildiklerini gösteriyor” dedi.
Veri seti ekibi, kamuya açık sokak seviyesindeki drone görüntülerini ve NOAA uydu görüntülerini, ABD Jeoloji Araştırması ve NHERI Yapısal Ekstrem Olaylar Keşif ağı (StEER), Anavatan Altyapı Vakfı Düzeyinde Veriler tarafından toplanan yüksek su izi tehlikesi verilerini ve daha fazlasını topladı.
Veri zorlukları
Ekip, Fort Myers, Florida’daki sahil kenarındaki binaları kapsayan topluluk ölçeğinde hasar değerlendirmesi yapmaya çalışırken veri zorluklarıyla karşılaştı. mümkün olduğu kadar. Zorluklar arasında Ian Kasırgası sonrasında görüntü ve veri eksikliğinden kaynaklanan tutarsız görüntü kalitesi de vardı.
Amini, “NHERI Steer hasar değerlendirmesi için kullandığımız en iyi kaynaktı” dedi. Kapsama girmeyen bazı bölgeler için ekibi sahaya gitti ve tüm binaların kapsandığından emin olmak amacıyla başka bir görüntü katmanı elde etmek amacıyla bir arabanın üzerine bir GoPro kamera kurdu.
Bileşen düzeyinde hasar verileri
Topladıkları veri seti, bir binanın çatısı, duvarı, temeli, açıklıkları, bina tipi, temel tipi ve genel bina hasar durumuna ilişkin bileşen düzeyinde hasar derecelendirmelerini içerir; hepsi ayrı ayrı kategorize edilmiştir.
Amini, “Önemli bileşenlerden biri, FEMA derinlik hasarı fonksiyonları gibi hasar tahmin modelleri için yararlı olan birinci kat yüksekliği hakkındaki bilgilerdir” dedi. Bunun nedeni, yükselen sel suyunun en düşük giriş noktası olması nedeniyle birinci katın sel riskini belirlemesidir.
Florida’daki Yükseklik Sertifikası adı verilen başka bir örneğe dikkat çekti; bu örnekte yeni binaların, bir ev için izin verilmeden önce bir mühendis veya arazi kadastrocusu ile planlanan birinci kat yükseklik verilerini belgelemesi gerekiyor.
DesignSafe—güvenilir bir platform
Amini, “DesignSafe bize büyük veri setimizi depolamak ve paylaşmak için güvenilir bir platform sağladı” diye ekledi. “Ayrıca DesignSafe, bize verilerin güncellendiğinden ve mümkün olduğunca doğru kaldığından emin olma yeteneği veren sürüm kontrolünü de destekliyor. Ayrıntılı ve doğru verileri araştırma ve mühendislik camiasıyla paylaşma yeteneği çok değerli.”
Amini, “DesignSafe ayrıca araştırmacılar, model geliştiriciler ve kasırga riski, dayanıklılık ve hasar tahmini üzerinde çalışan uygulayıcılar tarafından maksimum kullanım için veri kümesinin korunması ve yönetilmesi amacıyla veri kümesinin iyileştirilmesi konusunda yararlı geri bildirim ve talimatlar sağladı.” dedi.
Veri setinin FEMA Hazus, In-Core ve R2D gibi topluluk ölçeğinde hasar ve kayıp modellerini doğrulamak ve geliştirmek için kullanılacağını umduğunu ekledi. Veriler, kırılganlık fonksiyonları adı verilen ve binalarda dalgalanma ve dalga etkilerinden kaynaklanan hasarın tahmin edilmesine yardımcı olabilecek yeni olasılıksal hasar modelleri geliştirmek için kullanılabilir.
Amini, “Ayrıca gelecekte hasar tahmini için en son ileri teknolojiyi kullanmaya odaklanan araştırmacılar tarafından yapay zeka veya makine öğrenimi için kullanılmasını umuyoruz” diye ekledi.
Araştırma sonuçları
Amini ve ekibi, DesignSafe destekli sanal hasar değerlendirme araştırmasının sonuçlarını Şubat 2025’te Natural Hazards Review dergisinde yayınladı.
Amini, “Araştırmacıların karadaki tehlike karakterizasyonunu ve hasarı daha iyi modellemek için bu veri setini kullandığı farklı konferans ve çalıştaylarda bulundum. Örneğin, gelişmiş hidrodinamik modelleme kullanan birçok tehlike modeli, modellerinde binaların varlığını içermiyor. Veri setimiz, araştırmacıların bu etkileri incelemesine yardımcı oluyor.” dedi.
Dayanıklılık planlamacıları aynı zamanda Amini’nin çalışma sırasında Fort Myers’ta bir şehir planlamacısıyla nerede buluştuğunu da not ederek topluluğun ihtiyaçlarını ve endişelerini ele aldıklarından ve veri setini onlarla paylaştıklarından emin oluyorlar.
Amini şunları söyledi: “İyi veriler daha iyi modeller sağlar ve daha iyi modeller hayat kurtarır ve maliyetleri azaltır. Kıyı bölgelerindeki tüm bina türlerini ve her türlü farklı yapılı çevreyi kapsadığımızdan emin olmak için hâlâ daha fazla veriye ihtiyacımız var.”
