Bilister som korsar en översvämmad gata i ett lågt beläget Norfolk-kvarter som heter Colonial Place, som översvämmar vid varje högvatten. Upphovsman:Chesapeake Bay Program/Will Parson
En ny NASA-ledd studie visar att det landar i Hampton Roads, Virginia, storstadsområdet sjunker i mycket ojämna takt, med några problemplatser som sjunker 7 till 10 gånger snabbare än områdesgenomsnittet. Medan tidigare uppskattningar hade föreslagit att området sjunker jämnt, den nya studien visade att stora skillnader i sjunkande frekvenser inträffar bara några mil från varandra.
Hampton Roads har en av de högsta relativa havsnivåhöjningarna - de kombinerade effekterna av sjunkande land och stigande hav - längs USA:s östkust, ungefär en tum (23 millimeter) vart femte år. Det har upplevt en stadig och dramatisk ökning av högvattenflod under de senaste 90 åren. Exakt, lokala sjunkartar är nödvändiga för att området ska kunna förbereda sig på ökande översvämningsrisker i framtiden. Regionen omfattar sju Virginia -städer, inklusive Norfolk och Virginia Beach, samt Naval Station Norfolk, landets största marinbas.
Den nya studien, publicerad i tidningen Vetenskapliga rapporter , fann att sjunkande mycket högre än genomsnittet sker på Craney Island, en förvaringsinstitut för material som muddrats från sjöfartskanaler, och på Norfolk Naval Shipyard, där sjunkningen sannolikt var relaterad till lokalt byggande under studieperioden. I andra områden med liknande höga sjunkningsgrader, orsakerna till sjunkningen är inte kända.
Forskare från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, och Old Dominion University (ODU) i Norfolk fann variationer i sjunkande genom att analysera bilder av syntetisk bländarradar (SAR) som förvärvades mellan 2007 och 2011 av Japan Aerospace Exploration Agency:s ALOS-1-satellit. Bearbeta data med toppmodern bildbehandlingsteknik, forskarna kunde dokumentera hur markytan hade förändrats från tiden för den första ALOS-1-bilden till 2011. För att koppla ihop den relativa datamängden med befintliga, lägre upplösningskartor över tidigare nedsänkning, samt att sätta in resultaten i en ram som redan är bekant för beslutsfattare, forskarna utvecklade en ny strategi för att integrera de bearbetade SAR -mätningarna med Global Positioning System (GPS) observationer.
Resultatet var de första högupplösta uppskattningarna av vertikal landrörelse i Hampton Roads. De nya uppskattningarna har en rumslig upplösning på cirka 30 meter, medan tidigare uppskattningar baserades på data från GPS -stationer med 10 till 15 mils mellanrum (cirka 20 kilometer).
En del av den nya kartan som visar nedsänkningshastigheter i millimeter per år. Platser A till G är områden med ovanligt hög nedsänkning. CHR1, LOY1, LOY2 och LSO3 är GPS -stationer. Upphovsman:NASA/JPL-Caltech
Framställningen av de nya kartorna var ett pilotprojekt mellan JPL och ODU för att bedöma möjligheten att använda rymdburna SAR-data för att kartlägga sjunkningar i Hampton Roads, enligt huvudförfattaren David Bekaert från JPL. Han noterade att teknikerna som utvecklats för att göra dessa kartor att integrera SAR- och GPS -mätningar kan användas för att kartlägga sjunkningar på andra platser.
ALOS-1-datamängden som används i denna studie är relativt liten, med att satelliten i bästa fall får en bild av området en gång var 46:e dag. Bekaert och medförfattare ser fram emot att använda data från det framtida NASA-Indian Space Research Organizaton Synthetic Aperture Radar (NISAR) -uppdraget, planeras att lanseras 2021, och från European Space Agency's Sentinel-1 konstellation, som för närvarande förvärvar en ny bild av Hampton Roads -området var 12:e dag. NISAR kommer också att förvärva en bild var 12:e dag, men på grund av dess längre driftsvåglängd och högre upplösning, det har goda förutsättningar att förlänga sjunkande kartläggning till mer utmanande landsbygdsområden och våtmarker.
"Fortlöpande, regelbundet förvärvade SAR -data kommer att göra det möjligt för oss att minska osäkerheten i våra uppskattningsnivåuppskattningar, vilket är viktigt för beslutsfattandet, "Sa Bekaert.
Medförfattaren Ben Hamlington (ODU) noterade, "Information om sjunkande bör införlivas i markanvändningsbeslut och beaktas vid framtida planering." Han har presenterat preliminära resultat från denna studie för flera planerings- och beredningskommittéer i Hampton Roads.
Hamlington sa, "Vi hade ett behov av högupplösta bilder av nedsänkning, men vi hade inte expertis och teknik för att göra analysen själva här på ODU. Att samarbeta med JPL hjälpte oss att bygga kapacitet för framtiden, och få omedelbara resultat. "
Papperet i Vetenskapliga rapporter har titeln "Spaceborne Synthetic Aperture Radar Survey of Subsidence in Hampton Roads, Virginia (USA). "
