زلزله در محاصره علم

برآورد خطرپذیری و خسارت، ارکان اساسی مدیریت بحران هستند. در برآوردهای هر چه واقعی‌تر باید به گردآوری اطلاعات شهری، به روز رسانی آنها و از طرفی شناخت آسیب‌پذیری مستحدثات و به طبع آن آسیب‌پذیری انسان‌ها اشاره کرد.

بر این اساس، کاربرد فناوری‌های پیشرفته سنجش از دور RS و GIS در هر دو مورد قبل و بعد از زلزله اهمیت می‌یابند. استفاده از این روش‌ها بخصوص در دهه اخیر و در اغلب کشورهای پیشرفته رو به گسترش است. در بسیاری از نقاط ایران نیز سیستم اطلاعات جغرافیایی به‌کار گرفته شده و اطلاعات شهری در حال تکمیل و توسعه است. همچنین، الگوریتم‌ها و فضاهای محاسباتی مطلوبی برای به دست آوردن تخمین‌های مورد اشاره مهیا شده است. در ضمن شبکه‌های لرزه‌نگاری مناسب در سطح کشور نیز موجود و در حال توسعه‌اند که در تکمیل اطلاعات زیربنایی کارایی دارند. همچنین، توانمندی‌های علمی و تخصصی لازم برای به کارگیری این شبکه‌ها یا ابزارهایی نظیرسنجش از دور برای مدیریت خطرپذیری و بحران در کشور وجود دارد.

به گفته دکتر بابک منصوری، عضو هیات علمی پژوهشکده مدیریت خطرپذیری پژوهشگاه زلزله، نگرش برآورد خطرپذیری لرزه‌ای به اجزای مختلفی وابسته است. یکی از این اجزا برآورد خطر لرزه‌ای (قبل از وقوع زلزله)، تولید نقشه پهنه‌بندی و ریز پهنه‌بندی لرزه‌ای یا ثبت و تعیین شدت زلزله (بلافاصله پس از وقوع آن) است که این مقادیر به‌عنوان ورودی سیستم برآورد خطرپذیری یا خسارات در نظر گرفته می‌شوند.

از دیگر موارد برآورد می‌توان به گردآوری اطلاعات مرتبط با در معرض خطر بودن مستحدثات و برآورد و تعیین آسیب‌پذیری لرزه‌ای اجزای شهری از قبیل ساختمان‌ها، شریان‌های حیاتی، بناهای عمومی و تاسیسات خطرزا و همچنین بررسی شرایط فرهنگی، اجتماعی و اقتصادی شهروندان اشاره کرد.

در نهایت، بخش پردازش اطلاعات و توسعه الگوریتم برآورد ریسک یا خسارات مستقیم و غیرمستقیم (انسانی، ساختمان‌ها، بناهای عمومی، شریان‌های حیاتی و تاسیسات خطرزا، توقف تجارت‌ها و تولید...) مدنظر قرار می‌گیرد.

برآورد خطرپذیری قبل از وقوع زلزله

ثبت نقشه‌های خطر زلزله بر حسب اهمیت و سناریو‌های مختلف رویداد آن، تشکیل و توسعه بانک‌های اطلاعاتی ساختمان‌ها، شریان‌های حیاتی و در عین حال تعیین آسیب‌پذیری انسان‌ها، مستحدثات و آسیب‌ها و خسارات غیرمستقیم از جمله مواردی است که در برآورد خطرپذیری قبل از وقوع زلزله مدنظر قرار می‌گیرند.

در این میان به گفته دکتر منصوری کاربرد GIS در مدیریت خطرپذیری و بحران نقش برجسته‌ای را ایفا می‌کند، چراکه برنامه‌ریزی و مدیریت صحیح خطرپذیری یا ریسک لرزه‌ای در سایه جمع‌آوری اطلاعات مکانی و توصیفی شهر یا هر مکان مورد نظر، امکان‌پذیر است که البته تجزیه و تحلیل این اطلاعات همراه با بهنگام‌سازی آنها عملا فقط در سیستم ‌GIS مقدور است.

به‌طور کلی مراحل و عملیاتی همچون ساماندهی داده‌های شهری برحسب لایه‌های مجزای بانک‌های اطلاعاتی و پیاده‌سازی توابع و الگوریتم‌های آسیب‌پذیری، پیاده‌سازی مدل‌های محاسباتی و تولید نقشه‌های دو یا سه بعدی خطرپذیری لرزه‌ای در این سیستم قابل اجراست.

نقشه‌های موضوعی مهم‌ترین نقشه‌هایی هستند که در موقع بحران امر تفسیر، هدایت و مدیریت بحران را براساس الگوهای از پیش مدل‌سازی شده به صورت اصولی ممکن، تسریع و تسهیل می‌کنند. این نقشه‌ها حاصل و خروجی سیستم GIS است که بر حسب نیاز تهیه و ارائه می‌شوند.

برآورد خسارت بعد از وقوع زلزله

به گفته دکتر منصوری به منظور ارزیابی خسارات مستحدثات و برآورد خسارات جانی (تلفات، جراحات) از زلزله روش‌های مختلفی وجود دارد که برحسب دقت و سرعت قابل تقسیم‌بندی هستند. وی می‌افزاید: در واقع میزان دقت و سرعت،برآورد اثرات زلزله تابعی از حجم و دقت اطلاعات و نوع روش است. ارزیابی اثرات زلزله با استفاده از داده‌های شبکه لرزه‌نگاری یا سایر اطلاعاتی نظیر انسداد راه‌ها و آتش‌سوزی‌های رخ داده پس از وقوع زلزله، قابل انجام است که مورد اول با سرعت بالا و مورد دوم با سرعت کمتر قابل اجراست. در این روش‌ها با استفاده از تحلیل اطلاعات مرتبط با زمین لرزه به وقوع پیوسته، شدت زلزله در گستره شهر برآورد می‌گردد و سپس امکان برآورد اثرات ناشی از آن با استفاده از بانک‌های اطلاعاتی موجود فراهم می‌شود. منصوری می‌افزاید: یکی دیگر از این روش‌ها پایش و بررسی عملکرد شریان‌های حیاتی است که می‌توان با استفاده از آن توزیع مکانی شدت زلزله را برآورد کرد. با این روش، برآورد خسارات شریان‌های حیاتی نیز قابل انجام خواهد بود. این روش در زمره روش‌های سریع قرار می‌گیرد. روش دیگر استفاده از فناوری پیشرفته سنجش از دور است که این امکان را فراهم می‌سازد تا از طریق مشاهده مستقیم (البته توسط گونه‌های متفاوت سنجنده‌ها) بتوان با ثبت تغییرات ایجاد شده در سطح زمین (شامل تغییرات هندسی، بافتی و طیفی) میزان خسارات را برآورد کرد.

به گفته منصوری در روش ارزیابی اثرات زلزله، با استفاده از داده‌های سیستم‌های توزیع شده شبکه‌ای حسگرهای لرزه‌ای شامل شتاب‌نگارها یا حسگرهای SI و حسگر‌های روانگرایی، محل، گستره و شدت زلزله را می‌توان بلافاصله پس از وقوع زلزله برآورد کرد. در این روش نقشه‌ها، اطلاعات زمین‌شناسی، ژئوتکنیک و همچنین زلزله‌شناسی در پایگاه داده‌های تخصیص یافته و GIS آماده‌ پردازش هستند. مدل‌های رفتار لرزه‌ای نیز شبیه‌سازی شده و اطلاعات آن ذخیره‌ می باشند.

بلافاصله پس از وقوع زمین لرزه، اطلاعات ثبت شده از حسگرهای توزیع شده در سطح منطقه به مرکز مدیریت مخابره و توزیع شاخص شدت لرزه‌ای در سطح منطقه ثبت می‌شود. با داشتن بانک اطلاعات از نوع و گستره مستحدثات، آمارهای اجزای شهری، مدل‌های آسیب‌پذیری شهری منطقه‌ای، توابع خسارت و مدل‌های‌تراکم جمعیت، برآورد سریعی از میزان، مکان و گستره خسارت رخ داده به‌دست می‌آید.

استفاده از فناوری سنجش از دور

سنجش از دور کاربردهای گسترد‌ه‌ای را در برآورد خسارات و مدیریت بحران دارد که از آن جمله می‌توان به تصویر‌برداری هوایی و فضایی اپتیکی اشاره کرد. به گفته منصوری هم‌اکنون اغلب کشورها به سیستم‌های عکس‌برداری اپتیکی هوایی مجهزند. سازمان‌های نظامی کشورها چه توسط هواپیماهای با ارتفاع پروازی کوتاه، چه توسط سیستم‌های پیشرفته پروازی با ارتفاع بلند که بیشتر به منظور جاسوسی‌اند عکس‌های مهمی را از مناطق سوق‌الجیشی تهیه می‌کنند. امروزه عکسبرداری هوایی اغلب به‌طور رقومی، با کیفیت بسیار بالا و در چند باند طیفی انجام می‌گیرد که این تصاویر معمولا در سوانح طبیعی مانند زلزله کاربرد بسیاری دارد. به عنوان نمونه می‌توان به کاربرد فراوان عکس‌های هوایی تهیه شده توسط سازمان نقشه‌برداری کشور و تصاویر ماهواره‌ای Quickbird مرتبط با زلزله 1382 بم اشاره کرد.

وی در ادامه می‌گوید: کاربردهای تصاویر هوایی یا ماهواره‌ای اپتیکی را در مدیریت خطرپذیری و مدیریت بحران می‌توان به این شرح طبقه‌بندی کرد: راهبری تیم‌های واکنش اضطراری، برنامه‌ریزی تخلیه امن، تشخیص مکان‌ها با ناپایداری‌های ژئوتکنیکی، آشکارسازی نشت مواد خطرناک، برآورد میزان تغییرات و تخریب پس از زلزله، برنامه‌ریزی بازسازی، پاسخ به بحران و مستندسازی سوانح.

سیستم‌های هوایی لیزری یکی دیگر از ابزارهای سنجش از دور در این شرایط است که مدل‌سازی سه‌بعدی شهرها، وضعیت ساختاری یک شهر (بافت و توپوگرافی) را نشان می‌دهد و چنانچه اطلاعات ساختمان‌ها و تغییرات شهری مرتبا به بانک اطلاعاتی وارد و تصحیح شود، گزارشی از وضعیت حاضر و تغییرات حادث شده را می‌تواند ارائه کند. منصوری می‌افزاید: امروزه بیشتر شهرهای پیشرفته در حال تدوین و تکمیل نقشه‌های خطر و خطرپذیری سه بعدی‌اند که ارتباط بصری قوی و تاثیرگذاری را درمیان مردم و مسوولان دارند.

چنانچه نقشه‌های سه بعدی در قبل و بعد از سانحه زلزله پردازش و تولید شوند، میزان خرابی و تغییرات را مشخص می‌کنند و لذا در امور برآورد سریع خسارت، مدیریت بحران و بازسازی نیز می‌توان از این نقشه‌ها استفاده کرد.

در ضمن سیستم‌های هوایی راداری غیرنظامی با قابلیت‌های انترفرومتریک مختلفی در آمریکا، ژاپن و اروپا به ‌منظور کاربردهای آموزشی، تحقیقاتی توسعه‌ای و شهری در دهه اخیر طراحی و ساخته شده‌اند که هم‌اکنون مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به گفته منصوری، سیستم‌های راداری مزیت‌های ویژه‌ای را در مقایسه با سیستم‌های اپتیکی دارند. رادارها قابلیت کار را در هر شرایط آب و هوایی دارند و در مواقع اضطراری، می‌توان سریعا تصاویر مکان‌های آسیب دیده شهری را دریافت کرد تا تصمیمات لازم برای این شرایط گرفته شود.

استفاده از سامانه‌های ژئوانفورماتیک دیگر

پس از وقوع زلزله‌های سهمگین، گردآوری سریع و برآورد میزان تخریب بسیار مهم است. جمع‌آوری اطلاعات دقیق و سریع در مورد گسترش فضایی و اهمیت و شدت تخریب در شهرها از ملزومات تصمیم‌گیرندگان مدیریت بحران، تیم‌های نجات، تیم‌های شناسایی عملیاتی، تحقیقاتی و... است. به گفته منصوری، معمولا این اطلاعات در طول هفته‌ها و ماه‌ها پس از واقعه ثبت و روند مراحل پس از زلزله آرشیو می‌شود. این‌ ابزار یک سیستم شناسایی قابل حمل انفرادی است که در جهت نظارت، ثبت وقایع و آثار سوانح، تصمیم‌گیری و اولویت‌بندی عملیات طراحی شده‌است.

به اعتقاد منصوری، یکی دیگر از خصوصیات این سیستم کاربرد آن در ناوبری در صحنه واقعه است. به‌دلیل این‌که مرتبا وضعیت مکانی کاربر روی نقشه یا عکس ماهواره‌ای مشهود است، براحتی در تشخیص موقعیت و مدیریت عملیات موثر خواهد بود. همچنین از این سیستم می‌توان به‌عنوان ابزاری برای مدیریت عملیات امداد و نجات با رعایت اولویت‌های مخابره شده استفاده کرد و مرتبا اطلاعات مرکز توسط مشاهدات زمینی تصحیح و تصدیق شود. این سیستم برای اولین بار در بم پیاده‌سازی و مورد استفاده قرار گرفت.

منصوری در پایان می‌افزاید: خوشبختانه هم‌اکنون امکانات مناسبی در سطح کشور موجود و در حال توسعه است، همچنین توانمندی‌های علمی تخصصی لازم برای به‌کارگیری این ابزار برای مدیریت خطرپذیری و بحران در کشور وجود دارد و گنجاندن این مباحث در برنامه‌ریزی‌های ارتقای مدیریت خطرپذیری و بحران در سطوح اجرایی کشور ضروری است.

بهاره صفوی