Enligt en ny studie, räddningspersonal kan minska kostnaderna och spara tid genom att använda satellitdata i nästan realtid tillsammans med andra beslutsfattande verktyg efter en översvämningskatastrof.

I den första NASA-studien för att beräkna värdet av att använda satellitdata i katastrofscenarier, forskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, beräknat den tid som kunde ha sparats om ambulansförare och andra räddningspersonal hade nästan realtidsinformation om översvämmade vägar, använder de sydostasiatiska översvämningarna 2011 som en fallstudie. Enkel åtkomst till denna information kunde ha sparat i genomsnitt nio minuter per akutinsats och potentiella miljontals dollar, sa de.

Studien är ett första steg i utvecklingen av en modell för framtida katastrofer, enligt forskarna.

Med liv på spel, tid är pengar

Under 2011, kraftiga monsunregn och La Niña-förhållanden över Mekongfloden i Sydostasien översvämmade och förstörde miljontals hektar med skördar, fördriva miljontals människor och döda hundratals. NASA Goddards Perry Oddo och John Bolten undersökte hur tillgång till satellitdata i nästan realtid kunde ha hjälpt i efterdyningarna av översvämningarna, med fokus på området kring Bangkok, Thailand.

Mekongfloden korsar mer än 2, 000 miles i Sydostasien, passerar genom delar av Vietnam, Laos, Thailand, Kambodja, Kina och andra länder. Floden är en viktig källa till mat och inkomst för de cirka 60 miljoner människor som bor nära den, men det är också en av de mest översvämningsbenägna regionerna i världen.

I tidigare arbeten, de hjälpte till att utveckla en algoritm som uppskattade översvämningsvattendjupet från rymdbaserade observationer, kombinerade sedan dessa data med information om lokal infrastruktur, befolkning och marktäcke. De använde denna algoritm för att beräkna katastrofrisken för regionen, med tanke på sårbarheten och exponeringen för olika typer av marktäcke, och kartlagt var den dyraste skadan inträffade. Att bedöma kostnaden för skador kan hjälpa räddningspersonal att se vilka områden som kan vara mest i behov av resurser och även hjälpa till att minska översvämningsplaneringen och utveckla motståndskraft mot katastrofer. Teamet använde det här verktyget för att stödja katastrofåterställning efter 2018 års haveri av vattenkraftsdammen Xepian-Xe Nam Noy i Laos.

I den aktuella studien, forskarna undersökte värdet av nästan realtidsinformation om översvämmade vägar – specifikt, hur mycket tid som kunde ha sparats genom att tillhandahålla satellitbaserade översvämningskartor till räddningspersonal i deras bilfärd från station till destination.

Information om översvämningsdjup beräknades från NASA:s Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), och landtäcke från NASA-USGS Landsat-satelliterna. Infrastruktur, väg- och befolkningsdata kom från NASA:s Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC) och OpenStreetMap, en geografisk datakälla med öppen åtkomst.

"Vi valde data som representerade vad vi skulle veta inom ett par timmar efter händelsen, sa Perry Oddo, en associerad forskare vid Goddard och studiens huvudförfattare. "Vi tog uppskattningar av översvämningsdjup och skador och frågade hur vi kunde tillämpa det för att dirigera räddningsinsatser och förnödenheter. Och slutligen, vi frågade, vad är värdet av att ha den informationen?"

Först, forskarna använde OpenRouteServices navigationstjänst för att kartlägga de mest direkta vägarna mellan nödsändningsplatser och områden i nöd, utan att översvämma information. Sedan la de till översvämningsinformation i nästan realtid på kartan, skapa nya vägar som undvek de mest översvämmade områdena.

De direkta vägarna innehöll cirka 10 mils översvämmade vägar i sina rekommendationer. I kontrast, rutterna med översvämningsinformation var längre, men undvek alla mycket översvämmade områden och innehöll bara 5 miles av påverkade vägar. Detta gjorde de översvämningsmedvetna rutterna cirka 9 minuter snabbare än sina baslinjemotsvarigheter i genomsnitt.

"Responstiden för räddningspersonal är starkt beroende av tillgängligheten och troheten hos de kartlagda regionerna, sa John Bolten, biträdande programledare för NASA Earth Science Water Resources Program, och studiens andra författare. "Här visar vi värdet av den här kartan, speciellt för räddningspersonal, och tilldela det ett numeriskt värde. Det har mycket värde för planering av framtida svarsscenarier, så att vi kan gå från data till beslutsfattande."

En minskning av svarstiden på nio minuter kan verka obetydlig, men tidigare forskning har fastställt det värdet i miljontals dollar, sa laget. Även om Oddo och Bolten inte inkluderade explicita finansiella beräkningar i sin modell, en tidigare studie i Sydostasien visade att en minskning av utryckningsfordons responstid med bara en minut per resa under loppet av ett år kan spara upp till 50 miljoner dollar.

Att arbeta tillsammans för att rädda liv

Studien representerar ett första steg mot en modell som kan användas vid framtida katastrofer, sa laget.

NASA har deltagit i forskning och tillämpningar i Sydostasien i över 15 år via flera geovetenskapliga insatser, inklusive NASA:s katastrofer, Program för vattenresurser och kapacitetsuppbyggnad. Genom dessa ansträngningar NASA arbetar med regionala partners – inklusive Mekong River Commission (MRC), Asian Disaster Preparedness Center (ADPC) och andra organ – för att tillhandahålla jordobservationsdata och värdeskapande verktyg för lokala beslutsfattare i Mekongflodens bassäng.

Oddo och Bolten har inte bara utvecklat verktyg för partners, men delade också med sig av sina resultat till beslutsfattare i Sydostasien.

"NASA Earth Sciences Applied Sciences Program fungerar genom att samarbeta med partners runt om i världen, " sa Bolten. "Detta är inte bara forskning; våra partnergrupper behöver desperat denna information. Det arbete vi har lagt ut här visar användbarheten av satellitobservationer för att tillhandahålla information som informerar beslutsfattande, och mildrar effekterna av översvämningskatastrofer, både deras monetära inverkan och kanske förlust av liv."