Alors que le changement climatique s'intensifie les conditions météorologiques extrêmes, deux nouvelles études de NYU montrent que les visualisations des inondations 3D développées par une équipe de recherche inter-institutionnelle surpassent considérablement les cartes traditionnelles pour communiquer les risques.
Lorsque Sunset Park, les résidents de Brooklyn ont comparé les deux formats qui ont visualisé les inondations, 92% ont préféré l'approche 3D dynamique.
« Le défi auquel nous sommes confrontés est que les secteurs substantiels de la population ignorent les avertissements des inondations et ne parviennent pas à évacuer », a déclaré le professeur Debra F. Laefer, le chercheur principal de l'École d'ingénierie NYU Tandon impliquée dans les deux études qui tiennent des nominations au département de génie civil et urbain et au Center for Urban Science + Progress (CUSP). « Nos résultats suggèrent que les visualisations 3D dynamiques pourraient améliorer considérablement la façon dont nous communiquons ces risques potentiellement mortels. »
A Laefer-led team from NYU Tandon and NYU Steinhardt School of Culture, Education, and Human Development—with colleagues from University College Dublin and Queen's University Belfast—developed a low-cost visualization method that transforms LiDAR scans of urban streets into immersive flood simulations, detailed in a paper called « Low-Cost, LiDAR-Based, Dynamic, Flood Risk Communication Viewer » published in Télédétection.
Sous la direction de chercheurs de Tandon et Steinhardt, l'équipe a évalué ces visualisations dans un deuxième article, « de 2D à 3D: communication sur les risques d'inondation dans un quartier sujet aux inondations via dynamique, Isometric Street Views » Progrès dans la science des catastrophes. Cette étude a comparé les méthodes de visualisation pour un scénario d'ouragan de catégorie 3: une carte des inondations de la NOAA conventionnelle par rapport à une simulation 3D montrant l'eau s'élevant à trois pieds à l'intersection de la 4e avenue et 36e à Sunset Park.
Les résultats étaient austères. Non seulement les participants préfèrent massivement la visualisation 3D, mais 100% l'ont trouvé plus faisant autorité que la carte traditionnelle, avec une compréhension nettement meilleure des défis d'évacuation.
Ce qui rend cette approche innovante, c'est son efficacité de calcul. Contrairement aux systèmes existants qui nécessitent un matériel puissant, il découple la prédiction des inondations à partir de la visualisation, permettant un fonctionnement sur des ordinateurs standard.
« Nous avons atteint ceci en utilisant un spectateur de poree couplé à un paysage en ink pour créer un flux dynamique des eaux d'inondation », note Laefer. « Notre étude n'a pas nécessité de carte graphique – juste un seul processeur quad-core. »
La visualisation comprend un mouvement réaliste de l'eau créé par des fonctions d'onde sinusoïdales de composition, avec des algorithmes contrôlant la transparence, la couleur et la vitesse d'écoulement.
« L'un des aspects les plus gratifiants a été de voir comment les participants ont instantanément saisi la gravité des inondations sans explications techniques », a déclaré Kshitij Chandna, étudiante de maîtrise conseillé par Laefer au moment de la recherche, qui est co-auteur des deux études. « Quand quelqu'un regarde une simulation 3D et dit: » Je devrais évacuer « , vous savez que vous avez réussi les risques communiqués d'une manière que les cartes traditionnelles ne peuvent pas. »
Pour la communauté des immigrants de Sunset Park, de nombreux obstacles à la langue, la visualisation 3D intuitive se sont révélées particulièrement précieuses. Les participants l'ont décrit comme «plus réaliste», «plus clair» et «plus visuel» que les cartes traditionnelles.
Les implications s'étendent au-delà de la visualisation des inondations. Les chercheurs ont déjà démontré la visualisation de l'eau qui coule dans les tuyaux et explore les applications pour d'autres types d'inondations.
Alors que le changement climatique augmente la fréquence des inondations, cette recherche suggère que la visualisation 3D dynamique pourrait combler l'écart entre les avertissements abstraits et les actions concrètes nécessaires pour sauver des vies.
Les auteurs du document de télédétection sont Laefer, Chandna, Evan O'Keeffe, Kim Hertz (Nyu Tandon); Jing Zhu et Raul Lejano (Nyu Steinhardt); Anh Vo et Michela Bertolotto (University College Dublin); et Ulrich Ofterdinger (Queen's University Belfast). Le Progress in Disaster Science Paper a été rédigé par Zhu, Laefer, Lejano, Peter Gmelch (NYU Tandon), O'Keeffe et Chandna.
