工程师使用交通摄像头处理城市洪水预警系统

这是2014年9月8日的夜晚。在大都会凤凰城，夏季季风与濒临死亡的太平洋飓风相撞。雨从天空涌出。10号州际公路的高速公路泵失灵。清晨上班族放弃了他们的汽车，它们只是飘走了。梅萨的17号州际公路和美国60号公路也因洪水无法应对大洪水而淹没。市政官员关闭了数十条街道。梅萨市长称洪水是“缓慢发生的灾难”。州长宣布全州紧急情况。

这场风暴已成为亚利桑那州历史上最具破坏性的风暴。在全国范围内，城市洪水正变得越来越激烈。今年夏天，纽约市，华盛顿特区和新奥尔良遭遇了类似的风暴。

由亚利桑那州立大学教师领导的一个研究小组正在研究如何警告人们城市洪水。

被称为Flood Aware，其想法是使用交通摄像头作为交叉口的眼睛，测量观察结果。该数据将输入具有现有和预测降雨量的模型，然后预测(或报告)洪水。

“根据这一预测，以及我们已经看到洪水的地方，下一个小时可能会被淹没的区域，”玛格丽特加西亚说，该系统的示例结果。

加西亚是可持续工程与建筑环境学院的助理教授，研究城市供水系统的可持续性和适应性。她是这个为期三年的项目的共同领导，开启了这一季风。

各种政府机构将水位计放在河流和溪流中。如果你滑雪，皮划艇或木筏，你可能很熟悉他们预测周末会有多么有趣。但是他们在城市地区缺席，因为城市的洪水不同。

“缺少的是人类洪水泛滥的数据，特别是在城市地区，”加西亚说。“洪水机制不同。”

河流泛滥通常会影响较大的区域。单个仪表可以告诉您在仪表上下游的大面积区域会发生什么。城市洪水通常是由强降雨引起的，这会产生更多的径流，雨水排水系统可以处理。它往往很小并且本地化：例如，这里和那里的交叉点。

加西亚描述了该集团的解决方案：“我们希望尝试利用一组廉价/现有技术，我们可以以一种小的方式建立或利用已经发生的事情来获取分布式信息，因为这是非常重要的。城市环境是我们需要在许多不同的位置进行测量，以便了解正在发生的事情，并向人们提供有关他们可能想要避免的区域的有用信息。“

该项目将使用交通摄像头 - 指向路缘和排水沟的车辆而不是经过的车辆 - 观察交叉路口，然后使用图像处理算法来估计水的深度。估算水深并将其与雨水系统的水力模型相结合将提供有关附近区域的信息。

“我们的想法是，我们可以采取这些观察，将这些数据与观测或预测的降雨数据一起整合到我们现有的模型中，这样我们就可以多次运行我们的模型 - 刚刚发生降雨 - 在那些观察到洪水的数据点中，然后对我们没有摄像头的那些点进行概率预测可能已经发生的地方，然后我们也可以在预测模式中这样做，“加西亚说。“现在是我们将这些想法付诸实践的第一个实地赛季。”

他们将在凤凰城安装五台摄像机。计划是从高端相机开始，剥离功能，直到找到真正需要的东西。在技​​术开发过程中，他们也没有使用城市设备。“这绝对是在试错阶段，”加西亚说。

最终，系统可以链接到一个应用程序，该应用程序的工作方式与流量应用程序的工作方式相同。

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