激光如何為美國東海岸提供精準的新沙迪後地圖 - 彭博社

美聯社在超級風暴桑迪襲擊美國東海岸十個月後，造成超過650億美元的損失，並使紐約和新澤西陷入停滯，這場風暴的一個後果現在才逐漸顯現：它對海岸線的形狀，水下和水面上的影響。

風暴對人類居住區的毀滅性影響——淹沒的地鐵、被淹沒的房屋和數百人遇難——已被充分記錄。但隨着國家海洋和大氣管理局、美國地質調查局和美國陸軍工程兵團開始從默特爾海灘到蒙托克進行桑迪後的調查，其地質足跡仍然在很大程度上未知。

彭博社城市實驗室貝爾法斯特的中央車站為北愛爾蘭的公共交通創造了新時代普利茲克表示，芝加哥應考慮所有解決預算危機的方案消除美國道路死亡的月球計劃AOC提議300億美元的社會住房管理局藉助激光測量技術 lidar 揭示這一點，將是最終徹底改革美國製圖的計劃的第一步。到2023年，美國地質調查局的目標是將整個美國大陸繪製出來，誤差僅為幾釐米。

沙子的物理學並不是火箭科學；它可能更難。這一切始於中大西洋的海岸線，這是一片變化無常的景觀。新澤西和長島的沙灘使得它們對日光浴者如此受歡迎，確保了從地質角度來看，它們的形狀是相當動態的。例如，在人類定居之前，火島的形狀曾以每年150英尺的速度向西移動，這個長達26英里的屏障位於長島海岸。

沙子的物理學並不是火箭科學；它可能更難。阿爾伯特·愛因斯坦據説 警告他的兒子不要專業追求它。因此，NOAA水文測量部的負責人傑夫·費格森不願意推測新地圖將顯示什麼。水下沙子沉積物可能已經積累，或者減少。變化可能僅限於淺水深度，或者不是。

大風暴可以在水道、海灣和沙洲的形狀上產生深刻的變化，儘管由於測量不是每年進行一次，因此很難確切知道何時發生了什麼。“長期變化和大風暴變化是疊加在一起的，”費格森解釋道。“我們現在看到的一些變化，之前的圖表是幾十年前製作的。”

如果初步報告可以作為參考，桑迪的影響將是巨大的。一項USGS 研究上週發佈，利用激光雷達繪製了火島的變化，顯示在風暴期間海灘和沙丘的體積損失超過一半。“颶風桑迪從根本上改變了火島的形態配置，”作者寫道。海灘的高度下降了多達九英尺。對風暴破壞地區的其他研究顯示 類似的劇烈變化在陸地上。

紐約火島海洋灣公園的航拍照片。視角朝西北方向俯瞰火島，面向大南灣。海灘和狹窄沙丘的溢流將沙子帶入島內和海灣側，許多房屋被摧毀或嚴重損壞。每張圖片中的黃色箭頭指向同一特徵。感謝USGS當然，水下的高程輪廓對船隻非常重要，對陸地人也是如此。海底沙層的位置決定了波浪模式，是模擬風暴潮和侵蝕的關鍵組成部分。這對陸軍工程兵團也很重要，他們用從海上挖掘的沙子補充數百英里的海灘。當沙子變得稀缺時，正如佛羅里達大西洋沿岸所發生的那樣，挖掘的海灘前景黯淡。

當前的製圖項目將以前所未有的精確度繪製海岸線。更深的海牀將繼續由配備“多波束回聲測深儀”的船隻測量，這些船隻以規律的模式巡邏海域。（他們稱之為“修剪草坪”。）但較淺的水域和沿海定居點將首次通過激光雷達系統進行調查，這種空中“光雷達”最近徹底改變了考古學。

激光雷達，馬可·德穆爾德（Mark DeMulder）説，他是美國地質調查局（USGS）國家地理空間項目的主任，是“自從有人第一次把相機放在飛機上以來，製圖領域發生的最大事件。它本質上給你提供了一個虛擬世界；不僅僅是地球的表面，還有上面的所有東西：樹木、電力線、房屋。”

查看完整報道桑迪後調查的結果最終將被納入 3D高程計劃，這是一個十億美元的調查，預計每年將產生130億美元的收益。從熟悉的地形圖（其蜿蜒的10米高程線）到激光雷達的數字現實的過渡，將是製圖領域用Timex替代日晷的等價物。

“歷史上我們以米為單位測量精度。使用激光雷達，我們以釐米為單位測量精度，”美國地質調查局的高級顧問拉里·蘇加貝克（Larry Sugarbaker）説。美國大部分地區仍依賴於1930年代到1970年代手工進行的調查，因此新的激光雷達地圖將是對一些領域的關鍵修訂，在這些領域，地面高程的幾米差異至關重要：航空、風能、水供應和農業等。

在受到風暴潮和海平面上升威脅的沿海社區，這種新的精確度將得到最充分的認可。FEMA將等待激光雷達數據來修訂其洪泛區地圖，這對保險成本有着巨大的影響。保險公司反過來將能夠做出更明智的承保決策。海濱城鎮和城市將能夠制定更有效的災難計劃。

“這使社區能夠了解他們的洪水風險——想象一下，知道你的海拔精確到九釐米與幾米之間的差異，”DeMulder説。“你會淹沒在水下還是不會？”

頂部圖片：2013年4月，在新澤西州Mantoloking，去年十月遭受超級風暴桑迪嚴重損壞的房屋沿海灘可見。（梅爾·埃文斯/美聯社)