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TU Wien-Beteiligung bei Erstellung erster Bodenfeuchtkarten für das südliche Afrika

Mit den Karten können Prognosen für Überschwemmungen getätigt werden.

Bodenfeuchtkarte

Bodenfeuchtkarte

Das Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (I.P.F.) der Technischen Universität Wien präsentierte am 2.7.2007 die Ergebnisse des von der europäischen Raumfahrtagentur ESA finanzierten Forschungsprojektes SHARE (Soil Moisture For Hydrometeorological Applications In The SADC Region) bei einer Projektabschlußpräsentation am European Space Research Institute (ESRIN) in Frascati bei Rom. Das SHARE-Projekt-Team, bestehend aus dem Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der TU Wien sowie dem Department of Civil Engieering der University of Kwazulu-Natal in Durban (Südafrika), führte die langjährigen Erfahrungen der Wiener Forschungsgruppe im Bereich der Fernerkundung von Bodenfeuchte mit den hydrologischen und meteorologischen Kenntnissen der südafrikanischen Projektpartner zusammen.

Zum Einsatz kamen Satellitenbilder des europäischen Erdbeobachtungssatelliten ENVISAT. Im Rahmen des SHARE-Projektes hat das I.P.F. einen sogenannten Change-Detection-Ansatz entwickelt, der auf der Hypothese basiert, das Signalunterschiede in zeitlich aufeinanderfolgenden Bilddatensätzen hauptsächlich auf unterschiedliche Bodenfeuchtegehalte zurückzuführen sind. Für jeden Punkt der in eine räumliche Datenbank überführten Bilddaten können basierend auf Zeitreihenanalysen zwei Referenzwerte bestimmt werden, die den trockensten und feuchtesten Bodenfeuchtezustand beschreiben. Damit kann dann jede Radarmessung zwischen diesen beiden Referenzwerten skaliert werden, um so ein relatives Maß für die Bodenfeuchte abzuleiten. Gemeinsam mit der University of Kwazulu-Natal wurden die abgeleiteten Bodenfeuchteinformationen anhand verschiedenster Datensätze validiert.

Das wichtigste Ergebnis des SHARE-Projektes war die Erstellung der ersten Bodenfeuchtekarten für das gesamte südliche Afrika mit einer räumlichen Auflösung von 1 Kilometer. „Die Möglichkeit, Zeit und Ort von Überschwemmungen rechtzeitig vorherzusagen, gewinnt immer mehr an Bedeutung“, so Geoff Pegram, Leiter der südafrikansichen Forschungsgruppe. „Auch wenn wir Überschwemmungen so nicht verhindern können, können wir doch Frühwarnungen aussprechen und die Menschen in den betroffenen Gebieten in Sicherheit bringen. Diese Möglichkeit zeigt den Weg der hydrologischen Wissenschaften in die Zukunft und kann das Leben der Menschen vor Ort in Afrika erleichtern.“
“Meiner Meinung nach haben wir einen wirklichen Durchbruch erreicht. ENVISAT ist der erste Satellit mit guter räumlicher und zugleich zeitlicher Auflösung, der den Erfolg unseres Algorithmus zur Ableitung der Bodenfeuchte überhaupt erst möglich gemacht hat“, sagte Prof. Wolfgang Wagner vom Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung der Technischen Universität Wien. „Chinesische Wissenschaftler haben unsere Forschungsergebnisse bereits für die Initialisierung von Wettervorhersagemodellen genutzt und konnten zeigen, dass sie mit Hilfe dieser Informationen Zeitpunkt und Ort von Starkniederschlägen, die zu einer Überschwemmung geführt haben, vorherbestimmen konnten. Bodenfeuchte ist eine in unser aller Leben wichtige Größe, da sie neben der Vegetation, den Böden und dem Abflußverhalten von Flüssen auch das Wetter mitbestimmt.“

 

Link: http://www.terradaily.com/reports/Extreme_Weather_Monitoring_Boosted_By_Space_Sensor_999.html

Link: http://www.scidev.net/content/news/eng/african-mapping-highlights-risk-of-drought-and-flood.cfm

Link: http://www.esa.int/esaCP/SEM73DHYX3F_index_0.html