Satellitenanalyse von Flüssen könnte Hochwasserwarnungen verbessern!
Nach Ansicht von Wissenschaftlern könnte eine neue Methode zur Überwachung von Flussläufen durch Satelliten ein wertvolles Frühwarnsystem für Hochwasserrisiken darstellen.
Überschwemmungen könnten anhand von Daten über die Geschwindigkeit des durch die Flüsse fließenden Wassers vorhergesagt werden, die von Satelliten mit Hilfe neuer, von Forschern der Universität Glasgow entwickelter Methoden erfasst wurden.
Die Durchflüsse in Flüssen werden in der Regel mit Durchflussmessern gemessen, die direkt die Wassermenge angeben, die jede Sekunde durch einen bestimmten Punkt eines Flusses fließt. Allerdings sind Durchflussmesser teuer zu installieren und zu warten und in abgelegenen Gebieten schwer zu platzieren.
Etwa 30 % der Weltbevölkerung sind von Überschwemmungen bedroht, aber viele Flüsse verfügen nicht über Durchflussmesser oder andere Messgeräte, sodass die potenziellen Risiken für die örtliche Bevölkerung bei starken Regenfällen nur begrenzt analysiert werden können.
Satellitenvorhersagen
Forscher haben nun jedoch die erste Methode entwickelt, um die Geschwindigkeit von Flussläufen durch die Analyse von Videobildern aus dem Orbit zu messen.
Während Flusspegel detaillierte Messungen des Abflusses an bestimmten Punkten liefern, bieten Satelliten, die mit Videosensoren ausgestattet sind, einen viel breiteren visuellen Überblick über große Landstriche, so die Forscher. Das macht sie nützlich für die Überwachung geografischer Veränderungen im Laufe der Zeit und die Bereitstellung von Echtzeitinformationen über die Ausbreitung von Hochwasser.
Bislang war es jedoch nicht möglich, mit Hilfe von Satellitenvideobildern den Durchfluss von Flüssen und Überschwemmungen genau zu messen.
Die in einem Forschungspapier beschriebene Technik verfolgt und analysiert die Bewegung von sichtbaren Oberflächenmerkmalen zwischen Einzelbildern im Video, um die Geschwindigkeit der Wasserströmung zu schätzen.
Durch die Kombination dieser Abflussschätzungen mit detaillierten Karten des Überschwemmungsgebiets konnten sie den Abfluss mit einer Abweichung von 15 % von den tatsächlichen Messungen der Durchflussmesser am Fluss während des Hochwassers schätzen.
"Entdeckung
Christopher Masafu, Doktorand an der School of Geographical and Earth Sciences der Universität Glasgow und einer der Autoren der Studie, bezeichnete die Forschung als "aufregenden Durchbruch".
"Die Satelliten können überall auf der Welt relativ billig und einfach eingesetzt werden, verglichen mit den Kosten und dem Aufwand, all diese nicht überwachten Flüsse physisch zu messen."
Co-Autor Professor Richard Williams sagte: "Satelliten geben uns die Möglichkeit, Flüsse in Echtzeit von einem hoch gelegenen Aussichtspunkt aus zu überwachen, und zu sehen, wie sie bei starken Regenfällen ansteigen und überfluten, kann in Notfällen sehr nützlich sein.
Die Technologie könnte dazu beitragen, bessere Vorhersagen und Warnungen zu liefern, um die Planung am Boden in schwierigen Situationen zu unterstützen, sagte er.
Ein Nachteil der Technik ist, dass sie nur eingesetzt werden kann, wenn es keine Wolken gibt, so Co-Autor Dr. Martin Hurst.
"Es ist jedoch ein großer Schritt auf dem Weg, Satellitenbilder zu einem wertvollen Instrument für die Messung des Flusses auf der ganzen Welt zu machen, zusätzlich zu den traditionellen Durchflussmessern", sagte er. Die Forscher planen, die Technik weiter zu entwickeln, sagte er.