خبرگزاری آنا- گروه علم و فناوری؛ زلزله به عنوان یکی از ویرانگرترین پدیده های طبیعی سالانه جان هزاران نفر را می گیرد و خسارات مالی و جانی بسیاری به جوامع وارد می کند. از همین رو مدیریت بحران زلزله به یکی از اولویت های مهم کشورها به ویژه کشور های زلزله خیز مانند ایران تبدیل شده است. در این میان فناوری های نوین نقش بی بدیلی در پیشگیری مدیریت و کاهش خسارات ناشی از زلزله ایفا می کنند.
این گزارش به بررسی ضرورت استفاده از فناوری در مدیریت زلزله فناوری های مورد استفاده در ایران و جهان و نقش فناوری های پیشرفته نظیر هوش مصنوعی و پهپاد ها در پیش بینی زلزله و عملیات امداد و نجات می پردازد.
لزوم استفاده از فناوری در مدیریت زلزله
زلزله به دلیل غیرقابل پیش بینی بودن و سرعت وقوع همواره جوامع را در برابر چالش های بزرگی قرار داده است. فناوری می تواند به عنوان ابزاری کلیدی در تمام مراحل مدیریت زلزله (پیش بینی آماده سازی واکنش و بازسازی) ایفای نقش کند. برخی از مهم ترین دلایل لزوم بهره گیری از فناوری عبارت اند از:
۱. پیشگیری از فجایع انسانی؛ استفاده از سیستم های هشدار زودهنگام
سیستم های هشدار زودهنگام یکی از مهم ترین ابزار های فناوری در کاهش تلفات انسانی زلزله هستند. این سیستم ها با استفاده از شبکه ای از حسگر های پیشرفته امواج اولیه زلزله (امواج P) را شناسایی کرده و پیش از رسیدن امواج مخرب (امواج S) هشدار صادر می کنند. این هشدار ها که ممکن است تنها چند ثانیه زودتر اعلام شوند فرصت کافی برای توقف قطارها قطع خطوط گاز و برق و تخلیه ساختمان ها را فراهم می کنند. کشور هایی مانند ژاپن و مکزیک از پیشگامان استفاده از این فناوری هستند و توانسته اند در زلزله های اخیر جان هزاران نفر را نجات دهند.
در ایران نیز گام هایی برای راه اندازی چنین سامانه هایی برداشته شده است اما هنوز جای پیشرفت زیادی وجود دارد. برای مثال اتصال سامانه های هشدار به شبکه های ارتباطی گسترده مانند پیام رسانی اضطراری از طریق موبایل می تواند نقش مؤثری در کاهش خسارات انسانی ایفا کند. علاوه بر این آموزش عمومی برای واکنش سریع به هشدارها بخش مکمل این فناوری است که می تواند اثربخشی آن را دوچندان کند.
۲. بهینه سازی عملیات امداد و نجات؛ پهپاد ها و ربات ها در خط مقدم
فناوری پهپاد ها و ربات ها تحولی عظیم در عملیات امداد و نجات پس از زلزله ایجاد کرده است. پهپاد ها با قابلیت پرواز در ارتفاعات مختلف می توانند به سرعت به مناطق آسیب دیده رسیده و با تصویربرداری هوایی دقیق میزان خسارت و تعداد مناطق بحرانی را مشخص کنند. علاوه بر این با تجهیز پهپاد ها به حسگر های حرارتی و دوربین های مادون قرمز شناسایی افراد زیر آوار در کوتاه ترین زمان ممکن فراهم می شود. این فناوری به ویژه در مناطقی که دسترسی زمینی به آنها دشوار یا خطرناک است اهمیت ویژه ای دارد.
ربات ها نیز در مراحل جست وجو و نجات نقش بی بدیلی دارند. ربات های زمینی کوچک می توانند به داخل ساختمان های فروریخته نفوذ کنند و با حسگر های پیشرفته خود محل دقیق افراد زنده یا حتی صدا های ناشی از تنفس را شناسایی کنند. استفاده از این فناوری ها در ایران هنوز در مراحل اولیه است اما با حمایت بیشتر از شرکت های دانش بنیان می توان ظرفیت های بالاتری برای استفاده از پهپاد ها و ربات ها ایجاد کرد.
۳. کاهش هزینه های اقتصادی؛ مقاوم سازی با فناوری های پیشرفته
هزینه های بازسازی پس از زلزله یکی از بزرگ ترین چالش های اقتصادی برای دولت ها و مردم است. فناوری های مدرن در مقاوم سازی ساختمان ها و زیرساخت ها می توانند این هزینه ها را به شکل چشمگیری کاهش دهند. برای مثال استفاده از بتن های پیشرفته که در برابر فشار های لرزه ای مقاوم هستند می تواند ساختمان ها را در برابر تخریب محافظت کند. همچنین فناوری های جداسازی لرزه ای با نصب بلبرینگ های انعطاف پذیر در پی ساختمان ها انرژی زلزله را جذب کرده و از انتقال آن به ساختار اصلی جلوگیری می کنند.
در ایران مقاوم سازی سازه ها یکی از اولویت های اصلی برای مدیریت بحران زلزله است. با وجود این بسیاری از ساختمان های قدیمی همچنان فاقد استاندارد های لازم هستند. بهره گیری از فناوری های مقرون به صرفه تر برای مقاوم سازی این ساختمان ها می تواند نه تن ها هزینه های بازسازی را کاهش دهد بلکه سرمایه گذاری بلندمدتی برای کاهش خسارات جانی و مالی در آینده باشد.
۴. افزایش سرعت و دقت در واکنش؛ نرم افزار های مدیریت بحران
یکی از مهم ترین چالش های مدیریت زلزله هماهنگی میان تیم های امدادی بیمارستان ها و سازمان های دولتی است. نرم افزار های مدیریت بحران می توانند این فرآیند را به شکل قابل توجهی تسهیل کنند. این ابزار ها با جمع آوری داده های بلادرنگ از وضعیت مناطق آسیب دیده تعداد مجروحان و منابع موجود به مدیران بحران کمک می کنند تا تصمیمات دقیق تر و سریع تری بگیرند.
برای مثال پلتفرم های دیجیتال می توانند اطلاعاتی نظیر مکان تجمع زلزله زدگان مسیر های قابل عبور و اولویت بندی عملیات نجات را ارائه دهند. در کشور هایی مانند آمریکا و ژاپن چنین سامانه هایی نقش کلیدی در کاهش زمان واکنش داشته اند. در ایران نیز توسعه این نوع نرم افزار ها توسط شرکت های دانش بنیان و هماهنگ سازی آنها با نهاد های امدادی می تواند سرعت واکنش به زلزله ها را بهبود بخشد و از گسترش فاجعه جلوگیری کند.
فناوری های پیشرفته در پیش بینی زلزله با تمرکز بر هوش مصنوعی
پیش بینی زلزله یکی از چالش برانگیزترین موضوعات در حوزه زمین شناسی و مدیریت بحران است. اگرچه دانشمندان هنوز نتوانسته اند زمان و مکان دقیق زلزله را با قطعیت مشخص کنند اما فناوری های پیشرفته به ویژه هوش مصنوعی امکانات جدیدی را برای شناسایی الگو های پیش زلزله فراهم کرده اند.
۱. تحلیل داده های لرزه نگاری با هوش مصنوعی
یکی از اصلی ترین کاربرد های هوش مصنوعی در پیش بینی زلزله تحلیل داده های لرزه نگاری است. در زلزله شناسی حجم عظیمی از داده ها به صورت مداوم توسط ایستگاه های لرزه نگاری جمع آوری می شود. تحلیل سنتی این داده ها به دلیل پیچیدگی و حجم بالای اطلاعات اغلب زمان بر و ناقص است. اما الگوریتم های یادگیری ماشین و یادگیری عمیق قادر به تحلیل سریع تر و دقیق تر این داده ها هستند.
این الگوریتم ها می توانند الگو های خاصی مانند تغییرات کوچک در ارتعاشات زمین تجمع تنش در گسل ها و ارتباط آنها با سایر پدیده های زمین شناسی را شناسایی کنند. به عنوان مثال پروژه هایی در ژاپن و آمریکا موفق به طراحی مدل هایی شده اند که می توانند افزایش احتمالی وقوع زلزله را چند روز یا حتی چند ساعت قبل از وقوع شناسایی کنند. این تحلیل ها برای مناطقی که از گسل های فعال برخوردارند اهمیت بسیار بالایی دارند.
۲. مدل سازی خطر زلزله با فناوری های هوش مصنوعی
مدل سازی خطر زلزله یکی دیگر از جنبه های مهم استفاده از هوش مصنوعی است. این فرآیند شامل جمع آوری داده هایی درباره ساختار گسل ها تاریخچه لرزه ای منطقه و شرایط زمین شناسی است. با استفاده از این داده ها مدل های هوش مصنوعی می توانند نقشه هایی با دقت بالا تهیه کنند که نشان دهنده مناطقی با خطر بالای زلزله هستند.
برای مثال مدل های مبتنی بر شبکه های عصبی قادر به شبیه سازی رفتار گسل ها هستند و می توانند نشان دهند که در کدام نقاط احتمال شکسته شدن گسل بیشتر است. در ایران گسل های البرز زاگرس و شمال تهران نمونه هایی از مناطق پرخطر هستند که با بهره گیری از این فناوری ها می توان پیش بینی بهتری از رفتار آنها داشت. چنین مدل هایی نه تن ها در پیش بینی زلزله کاربرد دارند بلکه در برنامه ریزی برای ساخت وساز مقاوم و تعیین اولویت های مقاوم سازی نیز بسیار مؤثرند.
۳. پیش بینی و تحلیل پس لرزه ها
پس از وقوع زلزله یکی از نگرانی های عمده پس لرزه ها هستند که می توانند خسارات بیشتری به زیرساخت ها و مردم وارد کنند. هوش مصنوعی می تواند با تحلیل داده های مربوط به زلزله اصلی و تنش آزادشده در گسل محل و شدت احتمالی پس لرزه ها را پیش بینی کند. این قابلیت زمان طلایی برای تخلیه مناطق در معرض خطر را در اختیار مسئولان قرار می دهد.
به عنوان نمونه در زلزله های بزرگ مانند زلزله کرمانشاه تحلیل سریع داده ها توسط الگوریتم های هوش مصنوعی می توانست به کاهش تلفات ناشی از پس لرزه ها کمک کند. در کشور های پیشرفته از مدل های مشابه برای مدیریت بهتر بحران استفاده شده و ایران نیز با سرمایه گذاری در این حوزه می تواند اقدامات مشابهی انجام دهد.
۴. ایران و فناوری های پیشرفته در زلزله شناسی
ایران به دلیل قرار گرفتن بر روی کمربند زلزله نیاز شدیدی به بهره گیری از فناوری های پیشرفته دارد. در حال حاضر پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله در کنار مراکز علمی دیگر تلاش هایی برای ادغام هوش مصنوعی با مطالعات لرزه نگاری انجام داده اند. پروژه هایی نظیر ایجاد پایگاه های داده برای تاریخچه زلزله های ایران و تحلیل آنها با الگوریتم های یادگیری ماشین در حال توسعه هستند.
علاوه بر این با حمایت بیشتر از شرکت های دانش بنیان و راه اندازی سامانه های پیش بینی مبتنی بر هوش مصنوعی ایران می تواند گام های بزرگی در کاهش تلفات و خسارات ناشی از زلزله بردارد. تجهیز سامانه های هشدار زودهنگام به ابزار های هوش مصنوعی نیز می تواند دقت و سرعت پیش بینی را افزایش دهد و زمینه را برای مدیریت مؤثرتر بحران فراهم کند.
در مجموع هوش مصنوعی با توانایی شناسایی الگو های پیچیده سرعت تحلیل بالا و امکان بهینه سازی تصمیمات مدیریتی یکی از امید های اصلی برای مقابله با چالش های ناشی از زلزله به شمار می رود.
فناوری های نوین در مقاوم سازی ساختمان ها
مقاوم سازی ساختمان ها یکی از مؤثرترین و پایدارترین راهکار ها برای کاهش خسارات ناشی از زلزله است. با پیشرفت فناوری روش ها و ابزار های نوینی برای ساخت وساز و مقاوم سازی توسعه یافته اند که نقش مهمی در بهبود ایمنی زیرساخت ها دارند. در ادامه به برخی از این فناوری ها با جزئیات بیشتری می پردازیم:
۱. مواد پیشرفته ساختمانی؛ بتن های هوشمند و آلیاژ های با حافظه شکلی
مواد پیشرفته ساختمانی نقش کلیدی در افزایش مقاومت سازه ها ایفا می کنند. یکی از این مواد بتن های هوشمند هستند که دارای حسگر هایی در ساختار خود بوده و می توانند تغییرات فشار دما و کشش را شناسایی کنند. این بتن ها نه تن ها مقاوم تر از بتن های سنتی هستند بلکه اطلاعات ارزشمندی را درباره سلامت سازه ارائه می دهند. در صورت بروز تغییرات غیرمعمول این حسگر ها می توانند هشدار هایی ارسال کنند که برای ارزیابی سریع و پیشگیری از فروپاشی سازه مفید است.
آلیاژ های با حافظه شکلی (SMA) نیز یکی دیگر از نوآوری ها در این حوزه هستند. این آلیاژ ها قابلیت بازگشت به شکل اولیه خود پس از تغییر شکل ناشی از زلزله را دارند. به عنوان مثال در صورت بروز لرزش شدید ستون ها و تیر های ساخته شده از این آلیاژ ها خم می شوند اما پس از پایان لرزه به حالت اولیه بازمی گردند. این ویژگی باعث کاهش خسارات سازه ای و افزایش ایمنی ساختمان می شود.
۲. سیستم های جداسازی لرزه ای؛ جذب انرژی لرزه ای
سیستم های جداسازی لرزه ای یکی دیگر از فناوری های مؤثر در مقاوم سازی ساختمان ها هستند که به طور گسترده در ساختمان های حساس نظیر بیمارستان ها پل ها و مراکز داده استفاده می شوند. این سیستم ها معمولاً شامل بلبرینگ های لاستیکی بلبرینگ های فولادی یا مواد انعطاف پذیر خاصی هستند که بین ساختمان و پایه آن قرار می گیرند.
عملکرد این سیستم ها به این صورت است که انرژی لرزه ای حاصل از زلزله را جذب کرده و مانع از انتقال آن به سازه اصلی می شوند. به عبارت دیگر ساختمان به جای اینکه تمام انرژی لرزه ای را تحمل کند از طریق این سیستم ها «شناور» می شود. این فناوری به ویژه در مناطقی که زلزله های شدید رایج است تأثیر زیادی در کاهش خسارات دارد.
در ژاپن و آمریکا سیستم های جداسازی لرزه ای به طور گسترده در ساختمان های جدید و حتی مقاوم سازی ساختمان های قدیمی به کار گرفته شده اند. در ایران نیز استفاده از این فناوری در پروژه های خاص آغاز شده اما گسترش آن نیازمند حمایت های بیشتر و فرهنگ سازی در صنعت ساخت وساز است.
۳. مدل سازی دیجیتال؛ شبیه سازی رفتار سازه در برابر زلزله
مدل سازی دیجیتال و فناوری هایی نظیر BIM (مدل سازی اطلاعات ساختمان) انقلابی در نحوه طراحی و ساخت ساختمان ها ایجاد کرده اند. این فناوری امکان شبیه سازی دقیق رفتار ساختمان ها در برابر زلزله را فراهم می کند و به مهندسان این امکان را می دهد که نقاط ضعف سازه را پیش از ساخت شناسایی و برطرف کنند.
BIM نه تن ها نقشه های سه بعدی ساختمان را ارائه می دهد بلکه اطلاعات دقیقی درباره مواد هزینه ها و زمان بندی پروژه نیز در اختیار قرار می دهد. در زمینه مقاوم سازی این فناوری می تواند سناریو های مختلف زلزله را شبیه سازی کرده و رفتار سازه را تحت شرایط لرزه ای مختلف بررسی کند.
برای مثال در یک پروژه مقاوم سازی مهندسان می توانند با استفاده از مدل سازی دیجیتال اثرات افزودن سیستم های جداسازی لرزه ای یا استفاده از بتن های هوشمند را بر روی پایداری ساختمان ارزیابی کنند. این رویکرد نه تن ها دقت برنامه ریزی را افزایش می دهد بلکه به صرفه جویی در هزینه ها نیز کمک می کند.
۴. استفاده از فناوری های خودکار در مقاوم سازی
فناوری های خودکار نظیر چاپگر های سه بعدی در ساخت و مقاوم سازی سازه ها نیز تحول ایجاد کرده اند. این چاپگر ها می توانند با دقت بالا قطعات ساختمانی مقاوم را تولید کنند که نه تن ها کیفیت ساخت را افزایش می دهد بلکه هزینه و زمان ساخت را نیز کاهش می دهد.
در برخی کشورها چاپگر های سه بعدی برای تولید دیوار های بتنی و ستون های پیشرفته استفاده شده اند که قادر به تحمل فشار های ناشی از زلزله هستند. ایران نیز می تواند با سرمایه گذاری در این حوزه زیرساخت های مقاوم تری ایجاد کند.
اگرچه فناوری های نوین در مقاوم سازی ساختمان ها امکانات بی نظیری را فراهم کرده اند اما چالش هایی مانند هزینه های بالا نیاز به دانش فنی پیشرفته و محدودیت های اجرایی همچنان وجود دارند. برای غلبه بر این چالش ها ضروری است که سیاست گذاران مهندسان و دانشگاه ها در توسعه و اجرای این فناوری ها همکاری کنند.
با توجه به لرزه خیز بودن ایران به کارگیری این فناوری ها می تواند گامی اساسی در کاهش تلفات جانی و مالی ناشی از زلزله باشد. این رویکرد نه تن ها ایمنی شهروندان را تضمین می کند بلکه می تواند زیرساخت های کشور را در برابر یکی از بزرگ ترین تهدید های طبیعی مقاوم تر سازد.
نقش پهپاد ها در مدیریت بحران زلزله
پهپاد ها (Unmanned Aerial Vehicles) به عنوان یکی از ابزار های پیشرفته در مدیریت بحران زلزله تحولی شگرف در نحوه واکنش به فجایع طبیعی ایجاد کرده اند. این فناوری به دلیل سرعت دقت و توانایی دسترسی به مناطق غیرقابل دسترس به یکی از ابزار های حیاتی در مدیریت بحران زلزله تبدیل شده است. در ادامه کاربرد های کلیدی پهپاد ها در این زمینه را با جزئیات بیشتری بررسی می کنیم:
۱. ارزیابی اولیه و نقشه برداری مناطق آسیب دیده
یکی از اولین نیاز های تیم های امدادی پس از وقوع زلزله داشتن تصویری دقیق از گستره و شدت آسیب ها است. پهپاد ها با قابلیت پرواز سریع و دسترسی به ارتفاع بالا می توانند تصاویر و فیلم های هوایی با وضوح بالا از مناطق آسیب دیده تهیه کنند. این داده ها برای ایجاد نقشه های سه بعدی و تحلیل شرایط منطقه استفاده می شوند.
نقشه های تولیدشده توسط پهپاد ها می توانند به امدادگران کمک کنند تا مناطقی را که نیاز به کمک فوری دارند شناسایی کنند. این روش به ویژه در مناطقی که دسترسی زمینی به دلیل تخریب جاده ها یا انسداد مسیر ها دشوار است بسیار مفید است. برای مثال پس از زلزله نپال در سال ۲۰۱۵ پهپاد ها نقشه های دقیقی از مناطق کوهستانی آسیب دیده ارائه کردند که کمک زیادی به تیم های بین المللی امداد کرد.
۲. جست وجو و نجات؛ شناسایی افراد زیر آوار
پهپاد ها با استفاده از حسگر های پیشرفته مانند دوربین های حرارتی و مادون قرمز می توانند افراد زنده زیر آوار را شناسایی کنند. این حسگر ها قادرند حتی در شرایط تاریکی یا مه سیگنال های گرمایی بدن انسان را شناسایی کرده و مکان قربانیان را مشخص کنند.
این قابلیت به ویژه زمانی که سرعت عملیات نجات حیاتی است می تواند جان بسیاری از افراد را نجات دهد. علاوه بر این پهپاد ها می توانند با پرواز در مناطقی که خطر ریزش مجدد یا انفجار وجود دارد تیم های امداد را از خطرات احتمالی آگاه کنند و ایمنی آنها را افزایش دهند.
۳. حمل تجهیزات و تدارکات به مناطق صعب العبور
در بسیاری از مواقع زلزله باعث تخریب جاده ها و زیرساخت های حمل ونقل می شود که دسترسی به مناطق آسیب دیده را به شدت محدود می کند. پهپاد ها می توانند در چنین شرایطی برای حمل تجهیزات پزشکی مواد غذایی آب و حتی ابزار های امدادی استفاده شوند.
پهپاد های مجهز به قابلیت حمل بار می توانند محموله هایی با وزن مشخص را به سرعت به مناطقی که دسترسی زمینی به آنها دشوار است منتقل کنند. برای مثال در زلزله هایی که در مناطق کوهستانی یا جزیره ای رخ می دهند پهپاد ها می توانند نقش پل ارتباطی حیاتی بین تیم های امدادی و قربانیان را ایفا کنند.
۴. نظارت و مدیریت مراحل بازسازی
کاربرد پهپاد ها به عملیات امداد و نجات محدود نمی شود؛ این ابزار ها در مراحل بازسازی نیز نقش مهمی ایفا می کنند. با پرواز بر فراز مناطق آسیب دیده پهپاد ها می توانند به طور مداوم پیشرفت بازسازی را نظارت کنند.
تصاویر و داده های به دست آمده از پهپاد ها می توانند به مهندسان و مسئولان کمک کنند تا نقاط ضعف در بازسازی را شناسایی و اصلاح کنند. این روش همچنین به برنامه ریزان اجازه می دهد تا منابع را به طور کارآمدتری تخصیص دهند و از هدررفت منابع جلوگیری کنند.
مزایای کلیدی استفاده از پهپاد ها در مدیریت بحران زلزله
سرعت بالا: پهپاد ها می توانند در عرض چند دقیقه به مناطقی که نیازمند ارزیابی فوری هستند دسترسی پیدا کنند.
کاهش خطر برای امدادگران: با استفاده از پهپادها نیازی به اعزام تیم های انسانی به مناطق خطرناک یا ناپایدار نیست.
دقت بالا: حسگر های پیشرفته پهپاد ها داده هایی دقیق و قابل اعتماد ارائه می دهند که می تواند تصمیم گیری را تسهیل کند.
هزینه کمتر: استفاده از پهپاد ها نسبت به سایر روش های سنتی مانند هلیکوپترها هزینه بسیار کمتری دارد.
چالش ها و آینده پهپاد ها در مدیریت بحران
اگرچه پهپاد ها مزایای متعددی دارند اما استفاده از آنها با چالش هایی نیز مواجه است. محدودیت در زمان پرواز نیاز به شبکه ارتباطی پایدار و هزینه اولیه برای تهیه پهپاد های پیشرفته از جمله این چالش ها هستند. با این حال پیشرفت فناوری و کاهش هزینه های تولید آینده ای روشن برای استفاده گسترده تر از پهپاد ها در مدیریت بحران زلزله ترسیم می کند.
در ایران نیز استفاده از پهپاد ها در مدیریت بحران به ویژه در حوادثی مانند زلزله کرمانشاه و زلزله بم مورد توجه قرار گرفته است. توسعه زیرساخت های پهپادی و آموزش تیم های امداد برای استفاده از این فناوری می تواند نقش مهمی در بهبود واکنش به زلزله های آینده داشته باشد.
ایران در زمینه استفاده از پهپاد ها در مدیریت بحران پیشرفت هایی داشته است. شرکت های دانش بنیان ایرانی پهپاد هایی با قابلیت های جست وجو و نجات طراحی کرده اند که در زلزله های اخیر مانند زلزله کرمانشاه به کار گرفته شده اند.
فناوری های دیجیتال در مدیریت بحران زلزله
فناوری های دیجیتال در سال های اخیر به یکی از اجزای حیاتی مدیریت بحران زلزله تبدیل شده اند. این ابزار ها به دلیل سرعت بالا در پردازش و انتقال اطلاعات دقت در تحلیل داده ها و توانایی هماهنگی میان تیم های مختلف امدادی نقشی بی بدیل در کاهش خسارات انسانی و مالی ایفا می کنند. در ادامه کاربرد های اصلی فناوری های دیجیتال در مدیریت زلزله با جزئیات بیشتری بررسی می شوند:
۱. اپلیکیشن های هشدار زلزله
اپلیکیشن های هشدار زلزله یکی از مهم ترین دستاورد های فناوری در زمینه اطلاع رسانی سریع به مردم هستند. این برنامه ها با اتصال به شبکه های لرزه نگاری داده های ارتعاشات زمین را تحلیل می کنند و در صورت شناسایی خطر هشدار هایی به کاربران ارسال می کنند.
این هشدار ها می توانند چند ثانیه یا حتی چند دقیقه قبل از وقوع امواج مخرب (امواج S) صادر شوند و زمان کافی برای انجام اقدامات ایمنی مانند خروج از ساختمان ها توقف وسایل نقلیه یا قطع خطوط گاز و برق فراهم کنند. برای مثال اپلیکیشن های معروفی مانند MyShake در آمریکا و Yurekuru در ژاپن به میلیون ها کاربر کمک کرده اند تا جان خود را از فجایع زلزله نجات دهند.
در ایران نیز اپلیکیشن هایی نظیر سنجش و سامانه های مرتبط با مرکز لرزه نگاری کشور در حال توسعه هستند. این ابزار ها می توانند با یکپارچه سازی با سیستم های هشدار زودهنگام به مردم در مناطق زلزله خیز هشدار های به موقع ارائه دهند.
۲. سیستم های مدیریت بحران
یکی از چالش های بزرگ در مواجهه با زلزله مدیریت داده های حجیم و پیچیده مربوط به وضعیت آسیب ها تعداد مصدومان و منابع امدادی است. سیستم های مدیریت بحران به عنوان پلتفرم های دیجیتال پیشرفته این چالش را حل کرده اند.
این پلتفرم ها می توانند داده های مربوط به زلزله را از منابع مختلف (مانند پهپادها حسگرها و اپلیکیشن های موبایل) جمع آوری کرده و تحلیل کنند. اطلاعات به دست آمده سپس در قالب نقشه ها و گزارش های دقیق به تیم های امدادی ارائه می شوند. این سیستم ها به مدیران بحران کمک می کنند تا منابع محدود مانند تجهیزات پزشکی نیروی انسانی و کمک های غذایی را به بهینه ترین شکل ممکن تخصیص دهند.
برای مثال در زلزله های ژاپن استفاده از سیستم های پیشرفته مدیریت بحران مانند SIP۴D نقش مهمی در تسریع واکنش ها و کاهش تلفات داشته است. در ایران نیز سامانه های مشابهی نظیر سامانه مدیریت بحران هلال احمر می توانند با ارتقاء نرم افزاری و سخت افزاری بهبود یابند و نقش مؤثرتری ایفا کنند.
۳. شبکه های اجتماعی؛ ابزار های اطلاع رسانی و هماهنگی سریع
شبکه های اجتماعی یکی دیگر از ابزار های دیجیتال کلیدی در مدیریت زلزله هستند. این پلتفرم ها علاوه بر ایجاد ارتباط سریع میان مردم و مقامات مسئول به عنوان کانالی برای هماهنگی تیم های امداد و حتی جمع آوری کمک های مردمی عمل می کنند.
در هنگام وقوع زلزله شبکه های اجتماعی نظیر توییتر اینستاگرام و واتساپ می توانند به سرعت اخبار مربوط به مناطق آسیب دیده را منتشر کنند و به مردم اطلاع رسانی کنند. برای مثال در زلزله نپال توییتر به عنوان یکی از مهم ترین منابع اخبار فوری عمل کرد و اطلاعات ارزشمندی از محل وقوع آسیب ها به تیم های بین المللی ارائه داد.
همچنین هشتگ هایی که در این پلتفرم ها ایجاد می شوند به هماهنگی کمک های مردمی و جمع آوری منابع موردنیاز برای مناطق آسیب دیده کمک می کنند. برای مثال در زلزله کرمانشاه استفاده گسترده از شبکه های اجتماعی در ایران باعث تسریع در ارسال کمک ها به مناطق زلزله زده شد.
چالش ها و آینده فناوری های دیجیتال در مدیریت زلزله
اگرچه فناوری های دیجیتال مزایای بسیاری دارند اما همچنان چالش هایی نیز در استفاده از آنها وجود دارد. از جمله این چالش ها می توان به نیاز به زیرساخت های ارتباطی پایدار مشکلات امنیت داده ها و هزینه های توسعه نرم افزار های پیشرفته اشاره کرد.
با این حال پیشرفت در زمینه هوش مصنوعی اینترنت اشیا (IoT) و بلاک چین می تواند آینده ای روشن برای این فناوری ها در مدیریت بحران زلزله رقم بزند. برای مثال ترکیب اینترنت اشیا با اپلیکیشن های هشدار زلزله می تواند امکان اتصال دستگاه های خانگی (مانند قطع کننده های خودکار گاز) به سیستم های هشدار را فراهم کند و از وقوع حوادث ثانویه جلوگیری کند.
در مجموع فناوری های دیجیتال با تسهیل اطلاع رسانی هماهنگی و تحلیل داده ها نقشی اساسی در مدیریت زلزله های آینده خواهند داشت و توسعه این فناوری ها باید در اولویت برنامه های مدیریت بحران کشورها به ویژه ایران قرار گیرد.
ایران و ضرورت بهره گیری از فناوری های مدیریت زلزله
ایران به عنوان یکی از کشور های زلزله خیز جهان بار ها تجربه تلخ خسارات سنگین جانی و مالی ناشی از زلزله های بزرگ را پشت سر گذاشته است. قرار گرفتن بخش های گسترده ای از کشور روی کمربند زلزله و عبور گسل های فعال از مناطق پرجمعیت اهمیت استفاده از فناوری های پیشرفته در مدیریت زلزله را دوچندان کرده است. در سال های اخیر ایران تلاش های قابل توجهی برای توسعه و به کارگیری فناوری های مدیریت بحران انجام داده است اما همچنان جای کار زیادی باقی است.
شبکه لرزه نگاری ملی؛ پایه ای برای پیش بینی زلزله
شبکه لرزه نگاری ملی ایران ستون فقرات سیستم پایش لرزه ای کشور به شمار می آید. این شبکه با نصب حسگر های لرزه نگاری در سراسر کشور داده های مرتبط با فعالیت های زمین لرزه ای را جمع آوری و تحلیل می کند. اطلاعات به دست آمده نه تن ها برای هشدار های زودهنگام بلکه برای تحقیقات علمی و برنامه ریزی های بلندمدت در مدیریت بحران به کار می روند. اگرچه این شبکه در دهه های اخیر گسترش یافته است اما نیاز به به روزرسانی و تجهیز به فناوری های جدیدتر مانند سیستم های پیش بینی مبتنی بر هوش مصنوعی همچنان احساس می شود.
پژوهشگاه زلزله شناسی؛ قلب تحقیقات زلزله در ایران
پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله در تهران یکی از مراکز پیشرو در مطالعات زلزله در منطقه خاورمیانه است. این پژوهشگاه با تمرکز بر موضوعاتی همچون تحلیل گسل های فعال طراحی سیستم های مقاوم سازی ساختمان و بررسی روش های پیش بینی زلزله در تلاش است تا نقش محوری در کاهش آسیب های ناشی از زلزله ایفا کند.
یکی از پروژه های شاخص این پژوهشگاه توسعه نرم افزار هایی است که می توانند داده های شبکه لرزه نگاری را به سیستم های هشدار زودهنگام تبدیل کنند. علاوه بر این پژوهشگران این مرکز در حال بررسی امکان استفاده از هوش مصنوعی برای تحلیل الگو های زمین لرزه های گذشته و پیش بینی دقیق تر زمان و مکان زلزله های احتمالی هستند.
پیشرفت های ایران در حوزه پهپاد های امدادی
یکی از دستاورد های برجسته ایران در حوزه فناوری مدیریت بحران توسعه پهپاد های تخصصی برای عملیات امداد و نجات است. شرکت های دانش بنیان ایرانی توانسته اند پهپاد هایی طراحی کنند که مجهز به حسگر های حرارتی دوربین های مادون قرمز و قابلیت حمل بار سبک هستند. این پهپاد ها می توانند به سرعت به مناطق آسیب دیده اعزام شوند و در شناسایی افراد گرفتار در زیر آوار یا انتقال اقلام ضروری به مناطق صعب العبور نقش مهمی ایفا کنند.
علاوه بر این ارتقای پهپاد های امدادی به منظور ارائه نقشه های سه بعدی از مناطق آسیب دیده یکی از برنامه های در دست اجرای ایران است. این قابلیت می تواند سرعت تصمیم گیری و هماهنگی تیم های امدادی را بهبود بخشد.
سامانه های هشدار سریع؛ امیدی برای کاهش تلفات
یکی دیگر از زمینه های مهم تلاش های ایران توسعه سامانه های هشدار سریع زلزله است. اگرچه کشور های پیشرفته ای مانند ژاپن و آمریکا در این حوزه تجربیات موفقی داشته اند ایران نیز با همکاری سازمان های بین المللی و استفاده از داده های شبکه لرزه نگاری خود در حال توسعه سامانه های مشابه است. این سیستم ها می توانند چند ثانیه پیش از وقوع امواج مخرب زلزله هشدار هایی به مردم و سازمان های مرتبط ارسال کنند. چنین هشدار هایی امکان قطع خودکار خطوط گاز توقف قطار ها و اتخاذ اقدامات ایمنی توسط مردم را فراهم می کنند و از خسارات ثانویه به میزان چشمگیری می کاهند.
چشم انداز آینده؛ ترکیب توان داخلی و همکاری بین المللی
ایران برای رسیدن به سطح مطلوبی از آمادگی در برابر زلزله نیازمند ترکیبی از سرمایه گذاری داخلی و بهره گیری از تجربیات جهانی است. ظرفیت بالای علمی کشور به ویژه در حوزه فناوری های نوین مانند هوش مصنوعی و اینترنت اشیا می تواند نقطه اتکایی برای پیشرفت های آتی باشد. شرکت های دانش بنیان ایرانی که در سال های اخیر رشد چشمگیری داشته اند باید بیش از پیش مورد حمایت قرار گیرند تا فناوری هایی نظیر پهپاد های پیشرفته و سامانه های هشدار سریع به بلوغ عملیاتی برسند.
همچنین همکاری با کشور هایی که تجربه بیشتری در زمینه مدیریت زلزله دارند می تواند به ایران در تسریع فرآیند توسعه کمک کند. تبادل اطلاعات و فناوری با کشور هایی نظیر ژاپن و ترکیه و همچنین مشارکت در پروژه های بین المللی مرتبط با پیش بینی و مدیریت بحران از جمله اقداماتی است که می تواند به بهبود آمادگی ایران در برابر زلزله منجر شود.
استفاده از فناوری های پیشرفته در مدیریت زلزله برای ایران یک انتخاب نیست بلکه ضرورتی حیاتی است. از شبکه های لرزه نگاری پیشرفته تا پهپاد های امدادی و سامانه های هشدار زودهنگام ابزار های فناورانه می توانند جان هزاران نفر را نجات داده و از خسارات هنگفت مالی جلوگیری کنند. با برنامه ریزی دقیق سرمایه گذاری پایدار و تکیه بر توان علمی داخلی ایران می تواند نه تن ها در مقابله با زلزله ها موفق عمل کند بلکه الگویی برای سایر کشور های زلزله خیز منطقه نیز باشد.