Đã Có Thể Dự Đoán Khi Nào Một Cây Cầu Sắp Sập Nhờ Hình Ảnh Vệ Tinh

Hình ảnh vệ tinh có thể giúp chúng ta dễ dàng di chuyển trên đường nhờ các ứng dụng như Google Maps. Tuy nhiên, khoảng đầu tháng 08/2019, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm phản lực của NASA và các nhà khoa học tại ĐH. Bath (Anh) tin rằng, hình ảnh vệ tinh cũng có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác rất quan trọng, chẳng hạn như phân tích cấu trúc cây cầu và phát hiện các nguy cơ sập cầu tiềm ẩn.

Khi nói đến các dự án cơ sở hạ tầng lớn như cầu, cống, chính quyền các đô thị thường kiểm tra và bảo trì thường xuyên để phòng ngừa các sự cố có thể xảy ra. Nhưng rõ ràng hoạt động bảo trì đòi hỏi những khoản đầu tư lớn cả về vật liệu và nhân lực. Đó là chưa kể có nhiều chi tiết nhỏ nếu bị bỏ qua vẫn sẽ dẫn đến những bi kịch thảm khốc.

Trong những năm qua, sự gia tăng của các mạng dữ liệu di động và không dây đã cho phép con người có thể giám sát các cây cầu từ xa. Trên những cây cầu cũng có đặt các cảm biến và tự động báo cáo những chuyển động nhỏ nhất, giúp chúng ta nắm được độ an toàn của cấu trúc. Dù vậy, những cảm biến không thể phát hiện được hết những điều bất thường ở những nơi không có gắn cảm biến. Trong khi đó, việc bố trí cảm biến trên khắp một cây cầu rõ ràng là một bài toán nan giải về chi phí.

Do đó, nghiên cứu mới nhất của NASA và Đại học Bath hứa hẹn sẽ cung cấp một cách thức hoàn hảo để phát hiện sớm nguy cơ sập cầu. Nhóm nghiên cứu sử dụng một loạt hình ảnh radar độ phân giải cao của cây cầu chụp từ không gian. Từ đó, họ sẽ tạo ra mô hình 3D chi tiết về cấu trúc của cây cầu với độ chính xác tính bằng mm. Sau đó, nhóm nghiên cứu tiếp tục phân tích mô hình bằng một thuật toán giúp phát hiện sớm các chuyển động bất thường, cong vênh trên toàn bộ cấu trúc, không chỉ riêng những điểm đã được cảm biến theo dõi.

Tháng 8/2018, một phần của cầu Morandi ở Genova, Ý bị sập làm 43 người thiệt mạng. Các nhà nghiên cứu đã áp dụng các kỹ thuật mô hình và thuật toán với hình ảnh vệ tinh chụp trong suốt 15 năm về cây cầu. Cuối cùng, họ phát hiện thấy đã có dấu hiệu cong vênh và biến dạng bất thường trong cấu trúc cầu trước khi nó bị sập. Vì những lợi ích như vậy, nhóm nghiên cứu hy vọng kỹ thuật mới sẽ giúp báo hiệu nguy cơ sập cầu từ trước để các cơ quan chức năng kịp thời cấm đường để bảo vệ tính mạng cho mọi người.

Nhóm cũng đề xuất sử dụng kỹ thuật mới để giám sát các dự án xây dựng, các tòa nhà và các khối kiến trúc nằm gần các công trình. Thậm chí phương pháp mới còn có thể được ứng dụng để theo dõi các dự án diễn ra dưới lòng đất, chẳng hạn như các dự án đào hầm.