Анализ Данных О Молниях Для Проверки Ущерба от Града
Страхование урожая от града – один из самых распространенных договоров между сельскохозяйственными предпринимателями и страховыми компаниями, особенно если фермерские хозяйства клиентов расположены в регионах, где это суровое погодное явление происходит часто. Например, в Европе град распространен в горных и предальпийских регионах (Австрия и Южная Франция), а в США в 2021 году по количеству градовых явлений лидировали штаты Техас, Оклахома, Небраска, Южная Дакота и Канзас .
Град может нанести как умеренный ущерб (например, повредить листья и стебли), так и привести к полной потере урожая. Степень повреждения зависит от диаметра и формы градин, скорости ветра, при которой они выпадают, направления падения, продолжительности града, типа растений, подверженных градобою, и текущей стадии роста культур.
Одной из наиболее типичных проблем, с которыми сталкиваются страховые компании, является несвоевременная подача заявлений о повреждении посевов градом (несмотря на рекомендуемый 72-часовой срок) и недостаток данных для проверки каждой претензии.
Команда ученых EOSDA имеет большой опыт определения случаев выпадения града для оказания помощи страховым компаниям в оценке ущерба. Один из таких проектов предусматривал обнаружение града на уровне поля: необходимо было проверить факт его выпадения и, в случае подтверждения, определить, был ли он единственной причиной повреждения или потери урожая.
Задача: Определение Случаев Выпадения Града В Условиях Отсутствия Актуальных Данных
Страховой компании необходимо было обработать претензии о возмещении ущерба от града, чтобы убедиться, что заявленное погодное явление действительно произошло на данном поле. К сожалению, задачу усложнили несколько факторов.
Во-первых, градовые штормы развиваются стремительно и, как правило, длятся несколько минут; также наблюдаются явления продолжительностью в четверть и полчаса.
Во-вторых, град может выпадать на небольших территориях площадью 500 квадратных метров.
Быстрота реагирования на событие также имеет значение. Случается так, что фермеры не сразу сообщают об убытках, поэтому страховые компании не всегда могут оперативно направить специалистов для оценки ущерба и составления отчета. Более того, потенциальные расходы на осмотр сельскохозяйственных угодий и оплату труда задействованных работников в рамках одного случая могут оказаться неоправданными, учитывая сумму выплаты.
Также у владельцев ферм может не быть камер наблюдения, чтобы дополнить иск видеозаписью. Поэтому необходимо найти другие способы определения наступления страхового случая.
Решение: Анализ Данных О Молниях И Исторических Данных Об Ущербе От Града
Клиент предполагал, что мы будем использовать исторические спутниковые снимки полей для выявления поврежденных посевов или градовых облаков над ними. Но задача оказалась сложнее. Из-за облачности спутник не может сделать четкие снимки поверхности планеты. Поэтому мы предложили обнаруживать град по молниевой активности.
Удары молнии характерны для таких экстремальных погодных явлений, как сильный дождь и гроза с градом. Более того, резкое увеличение частоты вспышек, известное как скачок молнии, за короткий промежуток времени, является индикатором этих событий. Таким образом, метод обнаружения града, предложенный командой проекта, включал анализ исторических данных о молниях для интересующих районов.
Страховая компания предоставила в качестве исходных данных страховые претензии с указанием географического положения полей и их площадей, предполагаемой даты выпадения града и процентной доли поврежденной территории.
EOSDA Crop Monitoring
Платформа для мониторинга полей, которая использует спутниковые снимки с высоким разрешением – выявляйте изменения и принимайте меры дистанционно!
Команда получила данные о молниях из сети ENTLN (Earth Networks Total Lightning Detection Network). Провайдер использует более 900 широкополосных датчиков молний по всему миру, способных точно обнаруживать внутриоблачные разряды (IC) и разряды земля-облако (CG) в режиме реального времени . В среднем система позволяет фиксировать 95,4% и 60,0% внутриоблачных разрядов и разрядов земля-облако, соответственно. Полученные результаты 2D локализации ENTLN содержат следующую информацию:
- Время
- Широта
- Долгота
- Тип вспышки (IC или CG)
- Интенсивность тока каждого источника импульса или вспышки.
Внутриоблачные разряды молнии происходят внутри облака, а разряды земля-облако, соответственно, между грозовым облаком и землей.
Для проверки алгоритма обнаружения града ученые также использовали данные по девяти полям, которые были повреждены градом летом 2016, 2018 и 2019 годов.
Для решения этой задачи был выбран алгоритм скачка молнии (LJ). Ученые предложили установить четыре вспышки в минуту в качестве порогового значения для определения частоты вспышек LJ. Такая частота является надежным индикатором града в горных районах, где и были расположены поля для анализа.
Данные о молниевой активности были собраны в радиусе пяти километров от центра поля за две недели до и две недели после официальной регистрации выпадения града.
Молния имеет определенные геометрические размеры, но процессы, вызывающие это явление и град, гораздо масштабнее. И если мы наблюдаем интенсивную грозовую активность в радиусе пяти километров, то вероятность выпадения града в этой зоне высока. Затем мы анализируем временное развитие грозовой активности, чтобы обнаружить удар молнии. Если мы его находим, то предполагаем, что град действительно выпал на поле в ту дату, когда было зафиксировано страховое событие.
Результат: Обнаружены Случаи Градобоя И Проведена Оценка Фактического Ущерба
Команда проекта определила выпадение града на девяти полях подсолнечника, пшеницы и ячменя.
На восьми полях град, вероятнее всего, выпал во время сбора данных (в период за две недели до и две недели после официальной регистрации градобоя). На одном поле LJ отсутствовал, и было зафиксировано всего четыре вспышки, то есть вероятность выпадения града была близка к нулю.
В ходе нашего анализа также выяснилось, что в некоторых случаях дата наступления страхового случая (дата подачи претензии) отличается от даты пиковой молниевой активности, когда мог выпасть град. На некоторых полях дата пиковой молниевой активности совпадала с датой, указанной в страховой претензии, а на других – приходилась на период позднее заявленной даты.
Специалисты получили запрос от клиента осенью 2020 года и выполнили задание в течение двух недель.
Об авторе:
Бриджеш Топпил – руководитель отдела стратегических партнерств в EOSDA. Он получил степень бакалавра технических наук в области машиностроения в Университете Анны (Ченнаи). Бриджеш отвечает за управление, рост и развитие стратегических партнерств, успешно используя более чем 11-летний опыт работы в данной области.
Последние cтатьи
Выращивание Винограда: Как Сажать, Ухаживать И Собирать Урожай
Традиции сочетаются с современными технологиями посадки и выращивания винограда. Вековая мудрость гарантирует правильную обрезку винограда, а спутники отслеживают стресс лозы и управляют удобрениями.
Выращивание Свеклы: От Посадки Семян до Хранения Урожая
Выбор сорта свеклы и места выращивания – это лишь первый шаг на пути к хорошему урожаю свеклы. На всех этапах выращивания культуры точное земледелие станет незаменимым помощником.
Выращивание Салата: Как Сажать, Ухаживать И Собирать
Выращивание салата привлекло внимание фермеров благодаря возможности собирать несколько урожаев в год. Чтобы разнообразить план посевов, салат можно выращивать чередуя с другими культурами.