Grymt bra. Fantastisk. Otrolig. Otrolig. Spektakulär. Dessa ord beskriver lämpligt vad som återstår efter en naturkatastrof, om det är en jordbävning, tornado, orkan eller någon annan förekomst där hem, byggnader eller infrastruktur förstörs och liv vänds upp och ner.

Dock, dessa ord är inte de ord som människor vars liv har förändrats permanent vill höra från någon i deras stad som hjälper till med återhämtningsinsatserna, eller studera effekterna av en händelse, inte när det gäller att diskutera vad som finns kvar av deras hem och företag, särskilt medan skräphögar sträcker sig över gatorna som väntar på att bli rensade. Än, när människor börjar sätta ihop sina liv igen, effekterna måste hanteras såväl som skräphögarna.

Det finns företag i hela USA som specialiserat sig på att ta bort skräp, och ofta, uppskattningar av hur mycket skräp det finns att rensa - och därmed det belopp som företagen tar betalt av städer för att rensa det - baseras på data som enbart tillhandahålls av entreprenörer.

Joseph Dannemiller, Larry Tanner och andra forskare i Debris Impact Facility vid Texas Tech University försöker förändra hur mängder skräp mäts efter en naturkatastrof.

Med hjälp av drönare och kraftfulla datorer, Dannemiller, en instruktör vid Edward E. Whitacre Jr. College of Engineering och en doktorand vid National Wind Institute, och hans kollegor har utvecklat en informationsbaserad modell för att bättre analysera och uppskatta skräpvolymen. Detta kan minska kostnaderna för städerna för hur mycket det kommer att kosta att få bort allt skräp, kan spara miljontals dollar.

"Vi bestämde oss för att utveckla en volymetrisk provtagningsbaserad modell där vi skulle flyga över en region, uppskatta mängden skräp i den regionen, flyga sedan en annan region och uppskatta volymen av skräp i den regionen, "Sa Dannemiller." Då, de industrier som har vuxit upp och nu specialiserat sig på återhämtning kan, genom någon central enhet som Federal Emergency Management Agency, fördelas till olika katastrofregioner utifrån behov. Just nu, beslutet om hur tillgångar fördelas är informationsdrivet, men det är baserat på mun till mun eller kvalitativa bedömningar. "

Dannemiller och hans kollegor satte sin teori och modell på prov i somras efter att orkanen Harvey decimerade Texas Gulf Coast. Forskarna tillbringade flera dagar i regionen med att samla flygbilder och filmer som de sedan tog tillbaka till Texas Tech. Bildspråket, bild- och markbedömningsdata användes för att skapa denna informationsbaserade metod för att bestämma kostnaden för skräpavlägsnande.

Även om forskare tidigare hade andra möjligheter, Harvey visade sig vara den perfekta händelsen för att testa deras teorier och metoder.

"Vi har använt dessa metoder tidigare men vi har aldrig använt dem för katastrofåterställning, "Sa Dannemiller." Harvey var den rätta händelsen eftersom den var lokal och gav oss möjlighet att resa en bit, samla in en stor mängd data och validera vår metod så att vi kan gå vidare till nästa fas. "

Mäter förödelsen

Att flyga över en region som drabbats av en naturkatastrof är inget nytt. Problemet är att hyra en pilot för att flyga över många katastrofregioner för att samla information kan vara dyrt. Du behöver inte bara betala för att anställa piloten, men det finns också kostnaden för användning av flygplanet, bränslet och den dyra fotoutrustningen som används för att ta bilder från 10, 000 till 20, 000 fot.

Dessutom, bemannade flygningar är extremt tidskrävande. En pilot kan flyga över en stor region men flygplanet är dyrt att underhålla. Det kan lägga upp till tusentals dollar per flygtimme.

Även om de inte kan flyga en så stor region som bemannade flygplan, drönare kan göra fler flygningar samtidigt med fotoutrustning som ger mycket mer exakta bedömningar än bilder från bemannade flygplan. Drönare kan också flyga under vilket molntäcke som hindrar regioner som fotograferas under bemannade flygningar.

När du använder drönare, den enda kostnaden för staden eller återvinningsenheten är pilotens tid och tjänster. Också, flera drönare kan flyga samtidigt av flera piloter istället för att vara beroende av bara en pilot eller ett plan.

Drönare tillåter också forskare att ta time-lapse-mätningar av områden för att studera hur snabbt och effektivt skräpet tas bort och hur snabbt regionen kan återhämta sig efter en månad, sex månader, ett år eller längre. Allt som allt, det är en metod för skräpmätning som är oerhört mer kostnadseffektiv och effektiv än att använda mun till mun från marken och bemannade flygplan på himlen.

Med den drivkraften, Dannemiller och andra gjorde vandringen till södra Texas för att sätta sina teorier på prov. Den första uppgiften var att få tillstånd.

Hjälper till med återhämtningen

"Vi hade redan kontakter med räddnings- och katastrofhanterare, "Sa Dannemiller." Allt vi behövde göra var att ta reda på vad rätt region var att flyga. Vi bestämde oss för tre olika städer. Vi åkte dit och körde områdena för att avgöra vilket av de tre som var bäst. "

Texas Tech -forskarna valde de regioner som hårdast drabbats av Harvey när det gäller vindskador, inte så mycket strömskador eller översvämningar. Väl där, forskarna kontaktade de rätta myndigheterna i varje stad för att diskutera sina planer. Om det fanns en oro från myndigheter eller invånare om drönare som flyger i ett visst område, forskargruppen skulle helt enkelt inte flyga det området. För det mesta, fastän, alla mådde bra med vad forskarna gjorde.

"Det är en av de saker som verkligen är överraskande och välkomnande efter de flesta katastrofer, "Sa Dannemiller." Om du visar att du i allmänhet är där för att hjälpa, för att göra saker bättre, människor är mycket tillmötesgående, öppen, och till och med villiga att hjälpa oss att samla det vi behöver så att vi kan låta dem komma tillbaka till verksamheten med att sätta ihop sina liv igen. "

Forskarna flög också tillfälliga deponier där flyttföretag dumpar skräp för att bygga baslinjer för jämförelse. Flyttföretag baserar sina avgifter till städer på skräpvolymer och antalet dagar det tar att ta bort dessa volymer. Denna information lämnas sedan till städerna med liten eller ingen verifiering från någon annan enhet. Drönare kan flyga alla dessa platser på en enda dag och ge volymetriska uppskattningar - vanligtvis cirka 12, 000-15, 000 kubikmeter, till inom 20 kubikmeter.

"Så, nu kan vi titta på de fel som är förknippade med det kvalitativa tillvägagångssättet, tillhandahålla ett provtagningsbaserat kvantitativt alternativ, och staden kan bestämma vad de vill göra för att maximera sina återhämtningsinsatser, per dollar, "Sa Dannemiller.

Utveckla modellen

Med bilderna, film och information i handen, Dannemiller och hans medforskare återvände till Lubbock för att börja utveckla modellen. Men det tar tid att bearbeta sex till åtta fotbollsplaner, även för de mest sofistikerade datorprogrammen.

Målet, i sista hand, var att ringa in hur mycket skräp som skapades för att utveckla de mest exakta, informationsbaserad modell för borttagning av skräp. Forskare var inte oroliga, åtminstone vid denna punkt i processen, med att avgränsa typerna av skräp, bara volymen. Det är för framtida forskning.

"De siffror som entreprenörer anger har inte verifierats hittills, så ingen vet hur mycket skräp som verkligen fanns där, "Sa Dannemiller." Det är svårt att tro, men, ur ett vetenskapligt perspektiv har ingen någonsin börjat försöka mäta eller validera denna information. "

Dannemiller sa att modellen också kommer att hjälpa till att avgöra hur många hem och företag som påverkades, hur mycket avskogning skedde, och hur mycket infrastruktur skadades. En annan fördel med dronflygen är deras förmåga att ta bilder i olika vinklar, ger ett tredimensionellt (3-D) perspektiv som överstiger informationen från de traditionella overheadbilderna som tas av bemannade flygplan som bara ser uppifrån och ner.

Han sa att med deras modell, de kan börja ge skräp regionala volymetriska uppskattningar inom två dagar.

"Det vi erbjuder som en bemannad flygning inte är en 3D-modell så att katastrofförvaltare och stadsplanerare kan bedöma regionen från ett annat perspektiv, och vem som helst kan titta på var skräpet är koncentrerat, "Sa Dannemiller." Nära kusten har du många strukturer som är uppbyggda, och skräp fastnar under. En flygning som går rakt över huvudet och pekar rakt ner kan inte se det, men vi kan. Så, nu, katastrofhanterare kan fatta beslut utifrån ett tredimensionellt perspektiv på vad de än behöver. "

Så småningom, Dannemiller sa, modellen kommer att finnas tillgänglig för alla typer av naturkatastrofer, från orkaner till tornado till skogsbränder, och alla slags naturligt förekommande vindhändelser.

Men användbarheten hos modellerna och drönarflygen slutar inte där. Även om det är bra att ge städer och entreprenörer mer exakta uppskattningar av skräpvolymen, det är lite som att kunna se förstörelsen på egen hand.

Det är därför Dannemiller och hans medforskare nu utvecklar en virtual reality-miljö med samma 3D-modeller, vilket skulle göra det möjligt för människor att gå runt i en katastrofregion för att förstå omfattningen av skadan utöver bara bilder och video från tv -rapporter.

Som ett exempel, han sa att laget kunde kartlägga ett område på storleken på Texas Tech campus och utveckla 3D-modellen för virtuell verklighet på ungefär tre dagar.

"Varje byggnad i den virtuella miljön skulle se ut som den faktiska byggnaden, "Sa Dannemiller." Du skulle se samma träd, bänkarna, parkerna, monumenten, statyerna, flaggstängerna. Vi strävar efter att göra det så att människor kan gå genom den världen, och se omfattningen av förödelsen. "

Att kunna se den förödelsen skulle inte bara ge katastrofplanerare ett sätt att se skräp, men det skulle också hjälpa dem att förstå katastrofens totalitet innan de kommer dit, så de är förberedda och kan erbjuda försäkringar till familjer och företag och undvika några av de färgstarka beskrivningarna som tenderar att avskräcka dem som försöker ta upp sina liv i kölvattnet.

Till sist, en 3D-modell för virtuell verklighet skulle vara användbar för beslutsfattare och myndigheter att visa dem inte bara omfattningen av förstörelsen utan, också, med efterföljande flygningar, hur snabbt ett område återhämtar sig från katastrofen.

"Det är viktigt att förstå de samhälleliga och ekonomiska konsekvenserna av att hälla alla dessa pengar i hjälpinsatser. Var pengarna går och vart folket går är en mycket viktig del för att förstå hur vi som samhälle ska reagera, "Sa Dannemiller.

"Vi strävar efter att leverera ett pedagogiskt verktyg som gör att människor kan lära av dessa katastrofer så att alla, vare sig de är beslutsfattare, första svarare, stadens personal, statligt anställda eller någon medborgare som helt enkelt är villig att hjälpa, kan se hur förödelsen är innan de kommer och kan sedan fokusera sina ansträngningar på att stödja människorna och hjälpa dem att bygga upp igen. "