用热成像技术了解火山喷发


我们的研究人员绘制了世界上第一张活火山的3D热图像.

全世界有5亿人生活在活火山的阴影下. 预测火山喷发的时间是非常困难的, 但它们对当地社区的影响可能是灾难性的.

斯特隆博利岛的火山口
约翰·豪厄尔教授和无人机

目前监测活动和预测喷发的方法也很昂贵, 包括昂贵的技术和设备网络,比如用来监听地面微小震动的地震仪, 探测火山释放气体变化的探测器,以及利用GPS和倾斜仪记录火山表面细微变化的传感器阵列.

世界上许多最危险的火山都位于贫穷国家, 但这种设备通常只在发达国家可用, 这意味着数以百万计的人在几乎没有预警的情况下暴露在潜在的危害中.

测试新方法

教授约翰·豪厄尔, 来自BG真人和奥斯陆大学的一组科学家正在使用无人机和热成像技术的结合来开发一种新的, 低成本监测系统,可应用于世界任何地方.

来测试这个新方法, 团队在斯特龙博利上空驾驶无人机, 欧洲最活跃的火山, 位于意大利南端的地中海. 斯特龙博利提供了一个理想的试验场,因为它覆盖着一个先进的监测设备网络,可以用来校准新方法的结果. 斯特龙博利火山每小时喷发几次, 大爆发大约每十年发生一次——最近一次发生在7月3日rd 2019.

无人机和热成像

斯特龙博利的热像

在过去的几年里, 无人机技术的快速发展导致地质学家研究地球表面的方式发生了转变. BG真人的团队一直处于开发悬崖和景观的3D计算机可视化方法的前沿, 依赖于从不同的位置捕捉成千上万的图像并将它们拼接成一个3D模型.

这些技术可以直接应用于火山, 特别是当与热成像技术相结合时——一种通过拍照自动记录温度的技术. 

利用这个技巧, two drones were flown across the volcano; the first was mounted with a high-resolution camera that takes normal photographs and the second was mounted with a thermal camera.

在几天的时间里, 20次飞行捕获了高精度数据,然后由团队进行处理. 这些数据提供了极其高分辨率的火山表面地图,上面覆盖着热图像,从而形成了世界上第一个火山的3D热模型.

三维热图像
三维热图像
“展望未来, 从同一地区重复和定期收集热成像数据可以用来寻找火山的变化.

地面的膨胀和升温都是火山即将爆发的迹象, 如果检测到, 是否有足够的时间进行预警和疏散.

一旦证明, 这些系统可以部署在世界各地潜在的活火山上,成本只是传统监测系统的一小部分, 并将提供一个更安全的, 一种更便宜、更准确的检测火山爆发早期预警信号的方法.”
教授约翰·豪厄尔

约翰·豪厄尔教授在驾驶无人机

影响

  • 研究人员绘制了世界上第一张活火山的3D热图像
  • 该技术的未来发展可以提供一个低成本的监测系统, 可以部署在世界各地并有可能拯救成千上万人的生命
  • 该项目的成果已被用于许多科学推广项目,包括一个20分钟的纪录片和一个TedX演讲.
从海上看到的斯特龙博利