Stupendo. Sorprendente. Incredibile. Incredibile. Spettacolare. Queste parole descrivono in modo appropriato ciò che rimane in seguito a qualsiasi disastro naturale, se è un terremoto, tornado, uragano o qualsiasi altro evento in cui le case, gli edifici o le infrastrutture vengono distrutti e le vite vengono capovolte.

Però, queste parole non sono le parole che le persone le cui vite sono state cambiate in modo permanente vogliono sentire da chiunque nella loro città stia aiutando con gli sforzi di recupero, o studiare gli effetti di un evento, non quando si tratta di discutere di ciò che resta delle loro case e dei loro affari, soprattutto mentre cumuli di detriti fiancheggiano le strade in attesa di essere ripuliti. Ancora, mentre le persone iniziano a rimettere insieme le loro vite, gli effetti devono essere affrontati così come quei cumuli di detriti.

Esistono aziende negli Stati Uniti specializzate nella rimozione di detriti, e spesso, le stime della quantità di detriti da rimuovere - e quindi l'importo che le aziende addebitano alle città per rimuoverlo - si basano sui dati forniti esclusivamente dagli appaltatori.

Joseph Dannemiller, Larry Tanner e altri ricercatori del Debris Impact Facility della Texas Tech University stanno cercando di cambiare il modo in cui vengono misurati i volumi di detriti dopo un disastro naturale.

Usando droni e computer ad alta potenza, Dannemiller, un istruttore presso l'Edward E. Whitacre Jr. College of Engineering e un dottorando presso il National Wind Institute, ei suoi colleghi hanno sviluppato un modello basato sulle informazioni per analizzare e stimare meglio il volume dei detriti. Questo può ridurre la spesa per le città su quanto costerà rimuovere tutti i detriti, potenzialmente risparmiando milioni di dollari.

"Abbiamo deciso di sviluppare un modello basato sul campionamento volumetrico in cui avremmo sorvolato una regione, stimare il volume di detriti in quella regione, quindi volare in una regione diversa e stimare il volume di detriti in quella regione, " disse Dannemiller. "Allora, le industrie cresciute e ora specializzate nel recupero potrebbero, attraverso un'entità centrale come l'Agenzia federale per la gestione delle emergenze, essere assegnati alle varie regioni disastrate in base alle necessità. Proprio adesso, la decisione su come vengono allocate le risorse è guidata dalle informazioni, ma si basa sul passaparola o su valutazioni qualitative».

Dannemiller e i suoi colleghi hanno messo alla prova la loro teoria e il loro modello quest'estate dopo che l'uragano Harvey ha decimato la costa del Golfo del Texas. I ricercatori hanno trascorso diversi giorni nella regione raccogliendo immagini aeree e filmati che hanno poi riportato alla Texas Tech. L'immaginario, filmati e dati di valutazione del terreno sono stati utilizzati per creare questo approccio basato sulle informazioni per determinare il costo della rimozione dei detriti.

Anche se i ricercatori avevano avuto altre opportunità in precedenza, Harvey si è rivelato l'evento perfetto per testare le loro teorie e pratiche.

"Abbiamo usato questi metodi in passato ma non li abbiamo mai usati per il ripristino di emergenza, " Ha detto Dannemiller. "Harvey è stato l'evento giusto perché era locale e ci ha fornito l'opportunità di percorrere una breve distanza, raccogliere una grande quantità di dati e convalidare la nostra metodologia in modo da poter passare alla fase successiva".

Misurare la devastazione

Sorvolare una regione colpita da un disastro naturale non è una novità. Il problema è che assumere un pilota per sorvolare numerose regioni disastrate per raccogliere informazioni può essere costoso. Non solo devi pagare per assumere il pilota, ma c'è anche il costo per l'uso dell'aeromobile, il carburante e la costosa attrezzatura fotografica utilizzata per scattare foto da 10, 000 a 20, 000 piedi.

Inoltre, i voli con equipaggio richiedono molto tempo. Un pilota può sorvolare una vasta regione, ma la manutenzione dell'aereo è costosa. Può aggiungere fino a migliaia di dollari per ora di volo.

Anche se non possono volare in una regione grande quanto un aereo con equipaggio, i droni possono effettuare più voli contemporaneamente utilizzando apparecchiature fotografiche che forniscono valutazioni molto più accurate rispetto alle immagini fornite da aerei con equipaggio. I droni possono anche volare sotto qualsiasi copertura nuvolosa che ostruisce le regioni fotografate durante i voli con equipaggio.

Quando si utilizzano i droni, l'unico costo gravato dalla città o dall'ente di recupero è il tempo ei servizi del pilota. Anche, più droni possono essere pilotati contemporaneamente da più piloti invece di dipendere da un solo pilota o da un aereo.

I droni consentono inoltre ai ricercatori di effettuare misurazioni time-lapse di aree per studiare la rapidità e l'efficienza con cui vengono rimossi i detriti e la rapidità con cui la regione può riprendersi dopo un mese, sei mesi, un anno o più. Tutto sommato, è un metodo di misurazione dei detriti che è immensamente più conveniente ed efficiente rispetto all'uso del passaparola da terra e degli aerei con equipaggio in cielo.

Con quell'impeto, Dannemiller e altri si sono recati nel sud del Texas per mettere alla prova le loro teorie. Il primo compito è stato ottenere il permesso.

Aiutare lo sforzo di recupero

"Avevamo già contatti con i gestori delle emergenze e dei disastri, "Dannemiller ha detto. "Tutto quello che dovevamo fare era capire quale fosse la regione giusta per volare. Abbiamo deciso per tre diverse città. Siamo andati laggiù e abbiamo guidato le aree per determinare quale dei tre fosse il migliore".

I ricercatori del Texas Tech hanno scelto le regioni più colpite da Harvey in termini di danni da vento, non tanto danno da sovratensione o allagamento. Una volta lì, i ricercatori hanno contattato le autorità competenti in ogni città per discutere i loro piani. Se ci fosse una preoccupazione da parte delle autorità o dei residenti riguardo ai droni che volano in una determinata area, il team di ricerca semplicemente non volerebbe in quella zona. La maggior parte delle volte, anche se, tutti stavano bene con quello che stavano facendo i ricercatori.

"Questa è una delle cose che è davvero sorprendente e accogliente dopo la maggior parte dei disastri, " Disse Dannemiller. "Se dimostri di essere generalmente lì per aiutare, per migliorare le cose, le persone sono molto accomodanti, aprire, e anche disposti ad aiutarci a raccogliere ciò di cui abbiamo bisogno in modo che possiamo permettere loro di tornare al lavoro di rimettere insieme le loro vite".

I ricercatori hanno anche pilotato discariche temporanee in cui le società di rimozione scaricano detriti per costruire linee di riferimento per il confronto. Le società di rimozione basano le loro spese alle città sui volumi di detriti e sul numero di giorni necessari per rimuovere tali volumi. Queste informazioni vengono poi fornite alle città con poca o nessuna verifica da parte di altre entità. I droni possono pilotare tutti quei siti in un solo giorno e fornire stime volumetriche - di solito circa 12, 000-15, 000 metri cubi, entro 20 metri cubi.

"Così, ora possiamo esaminare gli errori associati all'approccio qualitativo, fornire un'alternativa quantitativa basata sul campionamento, e la città può decidere cosa vuole fare per massimizzare i propri sforzi di recupero, per dollaro, " ha detto Dannemiller.

Sviluppo del modello

Con le immagini, filmati e informazioni alla mano, Dannemiller ei suoi colleghi ricercatori sono tornati a Lubbock per iniziare a sviluppare il modello. Ma elaborare da sei a otto campi da calcio di un'area richiede tempo, anche per i programmi informatici più sofisticati.

L'obiettivo. il gol, in definitiva, era quello di stabilire quanti detriti sono stati creati al fine di sviluppare il più accurato, modello informativo per la rimozione dei detriti. I ricercatori non erano preoccupati, almeno a questo punto del processo, delineando i tipi di detriti, solo il volume. Questo è per la ricerca futura.

"I numeri forniti dagli appaltatori non sono stati verificati fino a questo punto, quindi nessuno sa quanti detriti c'erano veramente, " Disse Dannemiller. "È difficile da credere, ma, da un punto di vista scientifico nessuno ha mai tentato di misurare o convalidare queste informazioni".

Dannemiller ha affermato che il modello aiuterà anche a determinare quante case e aziende sono state colpite, quanta deforestazione si è verificata, e quanta infrastruttura è stata danneggiata. Un altro vantaggio dei voli dei droni è la loro capacità di scattare foto da varie angolazioni, fornendo una prospettiva tridimensionale (3D) che supera le informazioni fornite dalle tradizionali immagini aeree scattate da aerei con equipaggio che guardano solo dall'alto verso il basso.

Ha detto che con il loro modello, possono iniziare a fornire stime volumetriche regionali dei detriti entro due giorni.

"Quello che offriamo che un volo con equipaggio non può essere un modello 3D in modo che i gestori di disastri e gli urbanisti possano valutare la regione da una prospettiva diversa, e chiunque può guardare dove si concentrano i detriti, " Ha detto Dannemiller. "Vicino alla costa ci sono un sacco di strutture che sono costruite, e i detriti vengono catturati sotto. Un volo che va dritto sopra la testa e punta verso il basso non può vederlo, ma possiamo. Così, Ora, i gestori di disastri possono prendere decisioni basate su una prospettiva tridimensionale di qualunque cosa chiedano di cui hanno bisogno."

Infine, Dannemiller ha detto, il modello sarà disponibile per ogni tipo di calamità naturale, dagli uragani ai tornado agli incendi boschivi, e qualsiasi tipo di evento del vento naturale.

Ma l'utilità dei modelli e dei voli dei droni non si ferma qui. Sebbene sia utile fornire alle città e agli appaltatori stime più accurate del volume di detriti, c'è poco come poter vedere in prima persona la devastazione.

Ecco perché Dannemiller e i suoi colleghi ricercatori stanno ora sviluppando un ambiente di realtà virtuale utilizzando gli stessi modelli 3D, che consentirebbe alle persone di camminare in una regione disastrata per comprendere l'entità del danno oltre alle semplici immagini e video dei servizi televisivi.

Come esempio, ha detto che il team potrebbe mappare un'area delle dimensioni del campus della Texas Tech e sviluppare il modello di realtà virtuale 3D in circa tre giorni.

"Ogni edificio nell'ambiente virtuale assomiglierebbe all'edificio reale, "Dannemiller ha detto. "Vedresti gli stessi alberi, le panchine, i parchi, i monumenti, le statue, i pennoni. Miriamo a fare in modo che le persone possano attraversare quel mondo, e vedere l'entità della devastazione."

Essere in grado di vedere quella devastazione non solo darebbe ai pianificatori di disastri un modo per vedere i detriti, ma li aiuterebbe anche a capire la totalità del disastro prima di arrivarci, così sono preparati e possono offrire rassicurazioni alle famiglie e agli affari ed evitare alcune delle descrizioni colorite che tendono a scoraggiare coloro che cercano di riprendere la propria vita sulla scia.

Finalmente, un modello di realtà virtuale 3D sarebbe utile ai responsabili politici e alle agenzie governative per mostrare loro non solo l'ampiezza della distruzione ma, anche, con voli successivi, quanto velocemente un'area si sta riprendendo dal disastro.

"È importante comprendere le ripercussioni sociali ed economiche del versamento di tutto questo denaro negli sforzi di soccorso. Dove vanno i soldi e dove vanno le persone è una parte molto importante per capire come noi come società dovremmo rispondere, " ha detto Dannemiller.

"Miriamo a fornire uno strumento educativo che permetta alle persone di imparare da questi disastri in modo che tutti, siano i decisori politici, primi soccorritori, personale della città, dipendenti pubblici o qualsiasi membro del pubblico semplicemente disposto ad aiutare, possono vedere com'è la devastazione prima che arrivino e possono quindi concentrare i loro sforzi nel sostenere le persone e aiutarle a ricostruire".