Satellitendaten für zeitnahe Informationen im Katastrophenfall

Satelliten sind heutzutage eine wichtige Quelle für zeitnahe Informationen und Daten. Satelliten kommen speziell für schlecht zugängliche oder sehr ausgedehnte Gebiete zum Einsatz. Dank moderner Plattformen für die Datendistribution sind Satellitendaten heute relativ einfach zu beziehen und für eigene Auswertungen in Management-Informationssystemen oder Geoinformationssystemen einsetzbar.

Am Mittwoch, dem 23. August 2017, wurde das Val Bondasca und das Dorf Bondo im bündnerischen Bergell von einem massiven Bergsturz und Murgang betroffen. Im Val Bondasca sind gemäss Schätzungen bis zu vier Millionen Kubikmeter Gestein vom Piz Cengalo ins Tal gedonnert (Video von swissinfo):

Dank der Satellitenplattform Sentinel-2 können Fachleute das Ausmass der Zerstörung ermitteln. Sentinel-2 wurde von der ESA als Teil des Copernicus-Programms der Europäischen Union entwickelt. Sentinel-2A wurde im Juni 2015 ins Weltall geschossen, Sentinel-2B folgte im März 2017. Die Schweiz hat durch die Teilnahme bei der ESA an der Entwicklung von Copernicus mitgewirkt (die Entscheidung über die weitere Beteiligung an Copernicus über ein entsprechendes Abkommen ist noch nicht gefallen).

Sentinel-2 verfügt über eine hohe zeitliche Auflösung, d.h. dasselbe Gebiet wird relativ oft (alle paar Tage) vom Satelliten überflogen und ‚fotografiert‘. Dank dieser hohen Wiederkehrrate waren relativ bald – am 26. August 2017 – am Vortag aufgenommene Daten für das betroffene Gebiet verfügbar. [Update: Bei einer Aktualisierung am 1.9.2017 habe ich das Echtfarben- und Falschfarben-Nahinfrarotbild mit prä-operativen Daten von Sentinel-2B aktualisiert. Diese Daten sind im Gegensatz zu jenen von Sentinel-2A nur Level 1-Produkte, d.h. es wurde unter anderem noch keine Atmosphärenkorrektur und Geländekorrektur angewendet. Für die visuelle Beurteilung sind diese Bilder dennoch geeignet. Zudem weisen sie einen geringeren Bewölkungsgrad auf als die älteren Bilder.] Für die Visualisierung des Bergsturzes haben wir Daten von Sentinel-2A über den Copernicus Open Access Hub bezogen und aufbereitet. Die Verarbeitung dieser Satellitendaten ist heute relativ einfach möglich und es lassen sich aus ihnen in Nahechtzeit relevante räumliche Informationen ziehen. Zur Demonstration haben wir drei Informationsprodukte für vor und nach dem Bergsturz generiert:

Echtfarbenbild

Das Echtfarbenbild zeigt eine natürlich eingefärbte Darstellung des Gebiets. Das Geröll, das nach dem Bergsturz im Val Bondasca verbleibt und das Geschiebe, das in Bondo aus dem Flussbett trat, sind gut sichtbar.

Echtfarbenbild des Bergsturzes von Gondo, Vorher–Nachher-Vergleich

Echtfarbenbild des Bergsturzes von Gondo, Vorher–Nachher-Vergleich. Klicken für bessere Qualität.

Falschfarben-Nahinfrarotbild

Das Falschfarbenbild stellt den (für das menschliche Auge eigentlich nicht sichtbaren) Nahinfrarot-Kanal zusammen mit dem Rot- und Grün-Kanal dar. In dieser Darstellung ist gesunde Vegetation stark rot eingefärbt, Wasser erscheint blau oder schwarz. Gut sichtbar ist hier die Trübung des kleinen Sees westlich von Castasegna

Falschfarben-Infrarotbild des Bergsturzes von Gondo, Vorher–Nachher-Vergleich

Falschfarben-Infrarotbild des Bergsturzes von Gondo, Vorher–Nachher-Vergleich. Klicken für bessere Qualität.

NDVI-Bild

Das NDVI-Bild (Normalized Difference Vegetation Index) ist eine spezielle Kombination des Nahinfrarot-Kanals mit dem Rot-Kanal, die ebenfalls die Unterscheidung von Vegetation und anderen Flächen betont. Auch diese Darstellung zeigt die massive Überdeckung von Vegetation durch Geröll und Schutt im Val Bondasca.

NDVI-Bild des Bergsturzes von Gondo, Vorher–Nachher-Vergleich

NDVI-Bild des Bergsturzes von Gondo, Vorher–Nachher-Vergleich. Klicken für bessere Qualität.

 

EBP ist Mitglied der Gesellschaft Schweizer Erdbeobachtungsdienstleister (SED). Wir erarbeiten seit 1995 massgeschneiderte Lösungen im Bereich Erdbeobachtung, Datenanalysen, IT-Beratung und Softwareentwicklungen.

 

Ralph Straumann

Ralph Straumann

Ralph Straumann (Dr. sc. nat.) hat an der Universität Zürich Geographie mit Vertiefung in GIS, Wirtschaftsgeographie und Politologie studiert.

Seit 2010 arbeitet er im Tätigkeitsfeld Systemberatung + Analytik von EBP Informatik als Senior Consultant.

Er berät Kunden bei strategischen Fragen, zu Geschäftsprozessen und Organisation sowie bezüglich Quellen, Modellierung, Workflows und Analyse mit verschiedenartigen Daten im Schnittbereich zwischen IT/GIS und Anwendungsfeldern wie Verkehr und Raumplanung.

Mail: ralph.straumann@ebp.ch

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