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Forschungsprojekte
Deiche unter Druck - Technische und ökologische Vulnerabilität und Resilienz von Deichlandschaften
| Fachgebiet: Fernerkundung, Hydrologie, Landschaftsökologie Gefördert durch: Gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages Förderkennzeichen: 50 EE1338 Projektleitung: Prof. Dr. Ralf Ludwig, Laufzeit: 09/2014 - 08/2017 |
Erdbeobachtung leistet zunehmend einen stärkeren Beitrag zur Katastrophenvorsorge und zum Krisenmanagement, der sowohl Entscheidungsträgern aber auch Einsatzkräften vor Ort zu Gute kommt. Durch den Aufbau der Sentinelflotte, als auch die Erweiterung der nationalen Missionen, erhöhen sich die Anzahl der verfügbaren Satellitensensoren und die Überflugfrequenz über einem Risko-/Katastrophengebiet, wodurch sich eine höhere räumliche und zeitliche Abdeckung für die Ableitung von Kriseninformation erzielen lässt. Hierdurch ist zu erwarten, dass zukünftig die Nutzeranforderungen besser bedient werden können und eine verbesserte operationelle Nutzung der Satellitensysteme mit optimierten Produkten bzw. Dienstleistungen erzielt wird. Hierfür ist es unabdingbar, die Möglichkeiten neuer Sensoren sowie den synergetischen Nutzen verschiedener Systeme zu erforschen bzw. gegenüberzustellen, um im Falle von Krisensituationen auf eine fundierte Entscheidungsgrundlage zurückgreifen zu können.
DurchDeiche unter Druck sollen fundierte Entscheidungsgrundlagen zur Analyse der Daten von Sentinel-1/2 und nationaler Missionen (TerraSAR-X, RapidEye) vorliegen, die eine optimierte und synergetische Nutzung dieser Systeme zur Überwachung der technischen und ökologischen Vulnerabilität und Resilienz von Deichlandschaften ermöglichen.
Im Fokus steht die Untersuchung der Stabilität von Deichen und des Deichumlandes in Gegenwart von natürlichen Prozessen wie Hochwasser und Tide sowie bedingt durch anthropogene Änderungen unter Verwendung von Synthetic Aperture Radar (SAR) Interferometrie. Dabei sollen mögliche vertikale als auch horizontale Bewegungen/Änderungen des Deichkörpers sowie des Deichumlandes in unterschiedlichen Untersuchungsgebieten festgestellt werden und folglich eine effiziente Methode für das Monitoring von Deichen entwickelt werden. In dem beantragtem Vorhaben sollen auf Fernerkundung basierende Verfahren zur Erfassung eines möglichen Landnutzungswandel, als Folge von Fahrrinnenvertiefung in bedeutsamen Flusseinzugsgebieten, einhergehend mit einem potentiellen Absacken (Subsidenz) des Deichumlandes sowie einer möglichen Salzintrusion in den Grundwasserkörper entwickelt werden. Während lang anhaltender Hochwasserereignisse bewirkt der horizontale Druck des Wassers auf den Deichkörpers ein erhöhtes Gefahrenpotential. In diesem Vorhaben sollen deshalb durch die synergetische Nutzung von SAR und optischen Sensoren bestehende Algorithmen weiterentwickelt werden, um offene und von Vegetation bedeckte Wasserkörper sowie Deichdurchsickerungen zu detektieren, deren Ausmaß und Volumen als Indikator für den Zustand eines Deiches herangezogen und auch für die Analyse und Validierung der mittels SAR Interferometrie festgestellten Verformungen an Deichen herangezogen werden können.