Ein forensischer 3D-Pipeline zur Rückverfolgung des Ursprungs von Schadstoffen in der Luft
Wenn ein industrieller Leckagefall oder ein Vorfall mit chemischen Agenzien eintritt, ist es die schnelle Lokalisierung des Ursprungspunkts entscheidend. Ein effektiver Workflow fusioniert Fotogrammetrie und computergestützte Simulation, um Daten aus der realen Welt zu verarbeiten, ein digitales Modell zu erstellen und zu analysieren, wie sich eine Substanz verteilt. 🔍
Das Szenario mit geometrischer Präzision rekonstruieren
Der erste Schritt besteht darin, ein treues 3D-Modell des Geländes und der Strukturen zu generieren. Es werden Luft- oder Bodenfotografien aufgenommen, die eine Software wie Agisoft Metashape verarbeitet. Das Ergebnis ist ein texturiertes Mesh, das die Geometrie des Ortes repliziert und als Domäne für die nächste Berechnungsphase dient.
Modellierungsprozess:- Bilder des Vorfallsorts aus mehreren Winkeln aufnehmen.
- Die Fotos mit fotogrammetrischer Software verarbeiten, um eine dichte Punktwolke zu erstellen.
- Ein texturiertes 3D-Mesh generieren, das das exakte digitale Szenario darstellt.
Das 3D-Modell ist nicht nur eine Visualisierung; es ist die computergestützte Umgebung, in der die physikalischen Gleichungen gelöst werden.
Die inverse Verteilungstrajektorie simulieren
Das 3D-Modell wird in einen Solver für Computational Fluid Dynamics (CFD), wie Ansys Fluent oder OpenFOAM, importiert. Hier werden die realen atmosphärischen Bedingungen zum Zeitpunkt des Ereignisses konfiguriert, wie Windrichtung und -geschwindigkeit. Der Schlüssel liegt darin, dass die Simulation nicht vorwärts projiziert, sondern den Weg rückwärts in der Zeit berechnet.
Konfiguration der CFD-Simulation:- Die historischen atmosphärischen Randbedingungen definieren.
- Die bekannten Messpunkte der Konzentration des Agens festlegen.
- Eine inverse Berechnung ausführen, um den wahrscheinlichen Ursprung der Emission zu verfolgen.
Von den Daten zur wahrscheinlichen Quelle
Das endgültige Ziel ist es, die wahrscheinlichsten Emissionszonen anhand von Konzentrationsdaten aus spezifischen Punkten zu identifizieren. Diese Methode verwandelt dispersierte Beobachtungen in eine Wahrscheinlichkeitskarte, die auf den Ursprung hinweist. Obwohl Wind und Turbulenz die Ergebnisse auf unerwartete Wege lenken können, liefert die Technik eine solide, auf physikalischen Daten basierende Untersuchungsrichtung. 🎯