Space-Based Monitoring for Safer Bridges

ENG: A University of Houston scientist and an international research team have identified serious weaknesses in many of the world’s long-span bridges and proposed a practical way to detect problems earlier. In a study of 744 bridges, they found that bridges in North America are in the poorest condition, followed by those in Africa. The findings are linked in part to bridge age, especially in North America, where construction peaked in the 1960s and many structures are now close to or beyond their intended design life. The researchers argue that satellite-based monitoring can help authorities track bridge stability more regularly and respond before damage becomes severe.

Credit: Pexels

The team used a remote sensing method called Multi-Temporal Interferometric Synthetic Aperture Radar, or MT-InSAR, which can detect tiny ground or structural movements from space. This approach can measure millimeter-scale displacement caused by slow processes such as landslides, subsidence, or gradual structural change. According to co-author Pietro Milillo, associate professor of civil and environmental engineering at UH, spaceborne radar monitoring could provide regular oversight for more than 60 percent of the world’s long-span bridges. The researchers say this is especially useful in regions where installing traditional structural sensors is too expensive or difficult.

The study also points to major limits in current bridge monitoring practices. Visual inspections can be expensive, depend heavily on human judgment, and often take place only every two years, which means early signs of deterioration may be missed. Structural Health Monitoring sensors are helpful, but the researchers found they are installed on fewer than 20 percent of the world’s long-span bridges, mostly on newer structures or bridges already seen as high concern. By combining satellite data from systems such as ESA’s Sentinel-1 and NASA’s NISAR with existing sensor information, the researchers show that engineers can reduce uncertainty, improve risk classification, and plan maintenance more effectively.

RO: Un cercetător de la University of Houston, împreună cu o echipă internațională, a atras atenția asupra stării îngrijorătoare a multor poduri mari din lume și a propus o soluție modernă pentru depistarea problemelor înainte să apară accidente grave. Într-un studiu realizat pe 744 de poduri și publicat în Nature Communications, cercetătorii au arătat că cele mai afectate sunt podurile din America de Nord, urmate de cele din Africa. Una dintre explicații ține de vechimea lor. În America de Nord s-au construit foarte multe poduri în anii 1960, iar multe dintre ele au ajuns astăzi aproape de limita pentru care au fost proiectate sau chiar au depășit-o.

Pentru a urmări mai bine starea acestor structuri, echipa propune folosirea monitorizării din spațiu, cu ajutorul imaginilor radar obținute de sateliți. Metoda folosită, numită MT-InSAR, poate observa mișcări extrem de mici, chiar de ordinul milimetrilor, produse de tasări, alunecări de teren sau alte schimbări lente care pot afecta un pod. Potrivit lui Pietro Milillo, profesor asociat de inginerie civilă și de mediu la University of Houston, acest tip de monitorizare ar putea fi folosit în mod regulat pentru mai mult de 60% dintre podurile mari din lume. Soluția este foarte utilă mai ales în zonele unde montarea senzorilor clasici este prea scumpă sau greu de realizat.

Studiul arată și de ce este nevoie de o astfel de metodă. Inspecțiile vizuale sunt costisitoare, depind mult de experiența celui care le face și, de multe ori, au loc doar o dată la doi ani. Din această cauză, semnele timpurii de degradare pot trece ușor neobservate. Senzorii speciali pentru monitorizarea structurii sunt eficienți, dar există pe mai puțin de 20% dintre podurile mari din lume, în special pe cele mai noi sau pe cele deja considerate vulnerabile. Prin combinarea datelor primite de la sateliți, cum sunt Sentinel-1 și NISAR, cu informațiile oferite de senzorii existenți, inginerii pot înțelege mai bine starea reală a podurilor, pot evalua mai corect riscurile și pot decide mai bine când este nevoie de intervenții și reparații.

Source (University of Houston, “UH Researcher and International Team Expose Weakness in Bridges Worldwide”, 13.10.2025)

Paper: Malinowska, D., Milillo, P., Reale, C., Blenkinsopp, C. and Giardina, G., 2025. Global geo-hazard risk assessment of long-span bridges enhanced with InSAR availability. Nature communications16(1), p.9048.