Пожары, охватившие округ Лос-Анджелес в январе 2025 года, оставили неизгладимый след на ландшафте Южной Калифорнии. Огонь в районах Итон и Палисейд бушевал 24 дня, унеся жизни 29 человек и уничтожив 16 000 строений. По оценкам, экономический ущерб составил 60 миллиардов долларов. Выгорело более 55 000 акров земли, и сам рельеф региона претерпел физическую трансформацию.
Теперь исследователи используют технологию ЛИДАР (лазерное сканирование и определение дальности) для точного измерения этих изменений в геометрии ландшафта, что помогает понять последствия климатических катастроф.
ЛИДАР, измеряющий время, необходимое для отражения импульсов лазерного света от поверхностей и их возвращения, десятилетиями применяется в топографическом картировании. Сегодня аэрофотосъемка с использованием ЛИДАР с самолетов и дронов позволяет создавать детализированные карты земной поверхности. Ученые могут затем проводить «дифференциацию» данных — сравнивать снимки «до» и «после» — чтобы выявить даже самые тонкие последствия бедствия, включая смещения линий разломов, вулканические извержения и селевые потоки.
Фалко Кюстер, профессор инженерии из Калифорнийского университета в Сан-Диего, содиректор ALERTCalifornia — общественной программы безопасности, использующей дистанционное зондирование в реальном времени для обнаружения лесных пожаров, — отмечает, что снимки ЛИДАР могут рассказать историю с течением времени.
«Они дают нам представление о местности», — говорит он. «Это то, как выглядел определенный регион в конкретный момент времени. Если у вас есть последующие облеты в иное время, вы можете провести «разницу». Покажите мне, как это выглядело. Покажите мне, как это выглядит сейчас. Скажите мне, что изменилось. Что-то было построено? Что-то сгорело? Что-то обрушилось? Вегетация выросла?»
Вскоре после того, как пожары были локализованы в конце января 2025 года, ALERTCalifornia спонсировал новые ЛИДАР-облеты над зонами, пострадавшими от пожаров в Итоне и Палисейд. Сканирование было проведено компанией NV5, фирмой по инспектированию и инжинирингу, а Геологическая служба США теперь размещает общедоступные наборы данных.
Сравнивая ЛИДАР-снимок 2016 года и снимок января 2025 года, Кассандра Бригем и ее команда из Университета штата Аризона визуализировали изменения высоты, выявляя исчезнувшие здания, деревья и сооружения.
«Мы задались вопросом, какой продукт был бы полезен людям как можно скорее, учитывая, что мы делаем это через пару недель после окончания пожаров», — рассказывает Бригем. Ее команда очистила и переформатировала старые данные с более низким разрешением, а затем вычла новые данные. Полученные визуализации демонстрируют масштаб разрушений, недоступный для спутниковых снимков. Красный цвет показывает потерю высоты (например, при сгорании здания), а синий — прирост (например, рост деревьев или новое строительство).
ЛИДАР помогает ученым отслеживать каскадные последствия катастроф, вызванных изменением климата, от ущерба строениям и растительности, уничтоженной лесными пожарами, до оползней и потоков обломков, которые часто следуют за ними. «Для пожаров в Итоне и Палисейд, например, сгорели целые склоны гор. Вся растительность исчезла», — поясняет Кюстер. «А теперь на этот район обрушивается атмосферная река, сбрасывая воду. Что происходит дальше? Вы получаете потоки обломков, грязи, оползни».
Полезность ЛИДАРа для количественной оценки издержек климатических бедствий подчеркивает его ценность в подготовке к будущим пожарам, наводнениям и землетрясениям. Однако по мере того, как политики рассматривают возможность значительного сокращения расходов на научные исследования, эти важнейшие проекты по сбору данных ЛИДАР могут оказаться под угрозой.
