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美国研发地质灾害虚拟现实分析系统

时间:2010-08-14 18:03:07 来源:中视典数字科技

美国加州大学的地理学家们正在密切关注近期海地与墨西哥湾发生的灾难性地震的严重后果。在地质灾害虚拟现实分析系统的帮助下,科研人员足不出校园,就能在位于加州大学大卫凯克中心的“激活形象地质科学”实验室中清楚地看到受灾区域,并能预报当地的断层是否在近期有移动迹象。

这套地质灾害虚拟现实分析系统可以预先发现灾难来临的迹象,通过地质侦测热气球所采集的实时虚拟现实3D影像可以为灾难紧急决策者和科学家们提供有效信息。

“今年1月份在海地发生的灾难损失惨重,几个大地震顷刻间就夺取了世界上很多人的生命与财产。”来自加州大学卫凯克中心的“激活形象地质科学”实验室的地质教授克劳先生告诉我们“这样连续的大地震很反常,从统计学角度来说。我们不仅要注意到我们的社会是如此地容易受到攻击,也要看到我们对地震的了解和准备应该更充分。”

这套地质灾害虚拟现实分析系统是由计算机科学家与地理学家共同研发的。它由一个三面墙的屏幕投影系统组成,这样为使用者营造一个全然浸入的交互环境。使用这套虚拟现实系统,地理信息被视觉化表现,科学家就能行走甚至飞翔在3D影像上。

今年的1月12日之后加州大学地质勘查组在第一时间里派出该中心的专家们去帮助分析海地地震的卫星数据和灾区的影像资料。

4月4日在美国南部与墨西哥交界地区墨西卡利发生的7.2级地震也为凯克中心提供了大量的研究资料。

是凯克中心研究人员所获得的大部分地震数据是由激光雷达所提供的探测与测量信息。激光雷达通过发出激光脉冲对整个区域进行扫描生成虚拟现实3D影像,扫描的内容包括:建筑物、地理特征以及地表植被。

在加州大学凯克中心有一款被称作“科斯塔”的软件将雷达扫描图像、等高线地形图、卫星照片三者融合到一起,生成精确的虚拟现实3D影像。该软件是由一名研究生发明的。

这款软件可以让人们的视角飞跃在地形上空,还以俯冲下去仔细观看感兴趣的地貌特征,甚至可以辨认出重点细节,这是其它技术手段无法达到的。

凯克中心的周季教授给我们举了一个例子:例如我们用卫星图片去看海地首都太子港市位于港口的一座仓库,图片中看起来仓库没有被损怀。

但是用3D影像查看就会发现仓库的屋顶已经受到地震作用变得成涟漪状凹凸不平了,这预示着仓库实际受到的破坏要比看起来严重。

“如果你在那个地方,你将看到这样的损坏,但是传统的物理测定不是很准确,这样就对救援与重建工作带来阻碍。”周季教授说。

凯克中心的团队通过这套地质灾害虚拟现实分析系统获得及时的第一手雷达资料。科学家们下载1.5万亿兆的信息数据用以研究地震特点,并且还原了27亿个测量点的可视化信息数据,这一切都储存在一张超过60千兆的光盘中。 地理学家希望数据能够为分析和了解恩利基断层带有所帮助。这个断层带东西长度约有750英里穿过海地与加勒比海地区。在今年1月12日的地震发生后,该断层带移动了20英里,随之而来的是沿线有更多的地震发生。

加州大学的地理学助理教授麦克•欧斯金,负责主持墨西哥大地震的研究工作。这项工程将要产生出数量众多的关于地震断裂塌陷的虚拟现实可视化信息数据,工作量是前所未有的。(不同于海地地震产生地表以下的断层移动,墨西哥地震在地表上出现了断裂塌陷。)

“我们能标示出断裂区域,并能看到更多、更全面的可视化信息堪比身临现场。”欧斯金先生告诉我们。

他希望研究成果能帮助科学家改进对断层运动与作用的理解,并能有效预测可能发生的由断层引起的地震。

在海地地震发生之前,加州大学凯克中心的团队就已经在同美国联邦政府以及其他科学家们讨论如何使用地质灾害虚拟现实分析系统应对地震的发生。

 在地震频发的加州,很多的基线雷达与航空测绘装置正在被运行,产生的数据用于投入到比对地震前后地壳运动的工作。

海地地震为科学家们实现新的理论与技术提供了一个机会。

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