Puede identificar y extraer la elevación estimada del agua a partir de imágenes
Una aplicación web que recopila datos colaborativos para identificar inundaciones e informar políticas en las comunidades costeras proporcionó a los científicos de la Universidad del Sur de Florida datos esenciales sobre los huracanes Helene y Milton.
El equipo de investigadores dirigido por el profesor del SIG y Teledetección de la USF St. Petersburg, Barnali Dixon, utilizó la aplicación CRIS-HAZARD para analizar las inundaciones en tiempo real en el condado de Pinellas, que alberga 945 kilómetros de costa. La aplicación también recibió datos de los usuarios del vecino condado de Hillsborough durante el huracán Milton, lo que permitió al equipo ampliar su investigación.
La aplicación, desarrollada en colaboración con investigadores de Georgia Tech, combina información geográfica proporcionada voluntariamente y datos colaborativos de la comunidad, como fotografías y vídeos, con datos casi en tiempo real sobre las inundaciones.
Mediante el uso de herramientas de modelado y mapeo dinámico, incluida inteligencia artificial (IA), la aplicación puede identificar y extraer la elevación estimada del agua a partir de las imágenes enviadas que se utilizarán para informar a los administradores de emergencias y a los encargados de formular políticas.
La aplicación CRIS-HAZARD se lanzó de forma preliminar el 18 de septiembre. Ocho días después, el huracán Helene golpeó la costa oeste de Florida al norte de la bahía de Tampa como un huracán de categoría 4. El 9 de octubre, el huracán Milton golpeó la costa oeste de Florida al sur de la bahía de Tampa como un huracán de categoría 3.
Las imágenes recopiladas de las tormentas consecutivas proporcionaron al equipo importante información sobre la magnitud de las inundaciones y su ubicación en el área de la Bahía de Tampa.
"La gente lo usó para informar lo que estaba sucediendo en su patio trasero", dijo Dixon, quien también es director ejecutivo de la Iniciativa de Adaptación y Resiliencia Costera (iCAR) de la USF. "Esta información es su experiencia de vida y queremos aprovecharla para generar datos mediante herramientas de inteligencia artificial que procesarán imágenes y determinarán la profundidad del agua. Podemos usar esos datos para calibrar y validar modelos".
Imagen: La aplicación CRIS-HAZARD permite a los usuarios cargar imágenes como esta publicada el 26 de septiembre de 2024 cerca de St. Pete Beach. Crédito: USF
Además de los datos proporcionados a los investigadores, las imágenes y los vídeos son accesibles a otros usuarios para que puedan ver dónde se producen inundaciones, lo que ayuda a informarles sobre los peligros en la comunidad.
Dixon lo compara con la aplicación de tráfico en tiempo real Waze, donde los conductores pueden ver los atascos de tráfico y dónde ocurre la actividad policial a lo largo de carreteras y autopistas.
"Lo visualizamos en tiempo real durante unos siete días y luego los datos se archivan", explicó Dixon. "Por ejemplo, si hoy hay un gran episodio de lluvia, queremos saber qué está pasando hoy, no hace un mes o dos meses. Pero los datos se quedan ahí para que podamos acceder a ellos y analizarlos".
En 2023, Dixon comenzó a desarrollar la aplicación. Desde entonces, su equipo ha logrado avances significativos. Han instalado 14 cámaras en San Petersburgo y tienen previsto instalar 30 más en todo el condado de Pinellas.
Imagen derecha: Fotografía enviada por un usuario a la aplicación CRIS-Hazard del huracán Helene. Crédito: USF
Las cámaras están colocadas delante de postes de cinco pies con cinta reflectante que muestra la inundación mientras se produce. Cada franja está colocada a seis pulgadas de distancia. Las imágenes captadas por las cámaras durante el huracán Helene indican que aproximadamente 3,5 pies de agua subieron por encima del rompeolas en muchos lugares.
La nueva aplicación, que ofrece una experiencia de usuario interactiva, se basa en el Sistema de Información de Resiliencia Comunitaria (CRIS) existente, un sitio web creado en 2020 por iCAR.
La plataforma CRIS aprovecha los datos obtenidos mediante colaboración colectiva para identificar vulnerabilidades relacionadas con el clima en las comunidades locales. Los residentes pueden ingresar información relacionada con problemas como inundaciones y cortes de energía. Esta información puede luego ser utilizada por los responsables políticos y los líderes vecinales para tomar decisiones sobre políticas y asignación de recursos. Los datos también permiten a los administradores de emergencias identificar áreas con concentraciones de personas que necesitan asistencia de transporte o dependen de la energía para necesidades médicas.
Dixon ha estado trabajando con líderes comunitarios en los vecindarios Childs y Bartlett Park de San Petersburgo durante varios años, donde los residentes han utilizado con éxito el sistema para prepararse para tormentas extremas. A través del sitio web de CRIS, los participantes pueden consultar mapas y ver el riesgo que corren ante las marejadas ciclónicas y la subida del nivel del mar. También pueden compartir su propia información y sugerir formas de mejorar el sistema.
"Hemos utilizado la aplicación en todos nuestros ayuntamientos comunitarios", dijo Erica Hall, directora ejecutiva del Consejo de Política Alimentaria de Florida. "Como líder y enlace comunitario, esto ayudará enormemente a las comunidades a comprender la conexión entre la subida del nivel del mar, el cambio climático, el calor extremo y las inundaciones costeras. Algunos barrios costeros vulnerables también presentan problemas de inseguridad alimentaria y desigualdad en materia de salud. El hecho de que CRIS trace un mapa de esos problemas permitirá a la comunidad comprenderlos".
Como investigador principal, Dixon desarrolló la aplicación junto con los coinvestigadores principales Yi Qiang de la Escuela de Geociencias de la USF y otros dos de Georgia Tech, Subhrajit Guhathakurta de la Facultad de Diseño y Peng Chen de la Facultad de Computación.
El equipo de investigación seguirá trabajando con socios comunitarios en San Petersburgo y otras áreas costeras propensas a inundaciones del condado de Pinellas para perfeccionar la aplicación. A medida que la aplicación CRIS-HAZARD gane usuarios y datos, el equipo espera ponerla a disposición de las comunidades de todo el país.