Das Projekt Cop4Sen
Das Projekt
Wie können Satellitendaten dabei unterstützen, die Auswirkungen von Katastrophen messbar zu machen? Mit dieser Frage beschäftigt sich seit Ende 2018 das Projekt „Ermittlung und Monitoring von Sendai Indikatoren mit Satellitenfernerkundung / Copernicus in Deutschland“ – kurz Cop4Sen.
Im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur untersucht das Projekt, wie die Satellitenfernerkundung und das europäische Copernicus Programm für die Berichterstattung des Sendai Rahmenwerks für Katastrophenvorsorge genutzt werden kann. In einer Machbarkeitsstudie wird untersucht, welche Indikatoren des Sendai Rahmenwerkes mit Hilfe von Satellitenfernerkundung abgeleitet werden können und ob sich damit Datenlücken schließen lassen.
Als internationaler Bezugspunkt für die Katastrophenvorsorge formuliert das Sendai Rahmenwerk für Katastrophenvorsorge Ziele, um die Risiken von natürlichen und menschengemachten Gefahren zu reduzieren. Zur Messung der Fortschritte der Umsetzung wurde von den Vereinten Nationen ein Berichterstattungssystem mit 38 Indikatoren entwickelt.
Ziele SFDRR
Als internationaler Bezugspunkt für die Katastrophenvorsorge formuliert das Sendai Rahmenwerk für Katastrophenvorsorge (kurz: SFDRR) Ziele, um die Risiken von natürlichen und menschengemachten Gefahren zu reduzieren. Zur Messung der Fortschritte der Umsetzung wurde von den Vereinten Nationen ein Berichterstattungssystem mit 38 Indikatoren entwickelt.
Potentiale der Satellitenfernerkundung
Wie kann die Satellitenfernerkundung bei der Berichterstattung der Sendai Indikatoren unterstützen? Die Satellitenfernerkundung wird im Sendai Rahmenwerk explizit als Instrument zur Datenerhebung erwähnt. Sie bietet viele Vorteile gegenüber anderen Datenquellen:
- Durch Satellitendaten können objektive, flächendeckende Daten mit hoher räumlicher Auflösung generiert werden.
- Die Daten und Produkte des Copernicus Programms sind (kosten)frei verfügbar und für die Allgemeinheit zugänglich.
- Die langfristige Planung der Satellitenmissionen von Copernicus sichert die Verfügbarkeit von Daten bis zum Ende des Sendai Rahmenwerks 2030 und darüber hinaus.
- Die Verfügbarkeit von Archivdaten kann bei der Ableitung von Daten für die Vergleichsperiode des SFDRR (2005-2015) hilfreich sein, indem daraus Basisdaten generiert werden.
Welche Informationen können für die Berichterstattung des SFDRR aus Satellitendaten abgeleitet werden?
- Krisen- und Lageinformationen, wie die Ausdehnung eines Ereignisses.
- Exponierte Elemente, wie die betroffene Infrastruktur oder betroffene Gebäude
Herausforderungen der Berichterstattung
In Deutschland koordiniert die Nationale Kontaktstelle für das Sendai Rahmenwerk beim BBK die Umsetzung und Berichterstattung des Sendai Rahmenwerks. Bei der Berichterstattung für das Sendai Rahmenwerk gibt es aktuell große Herausforderungen:
- In Deutschland gibt es keine etablierte, systematische und flächendeckende Methode zur Erfassung der Sendai Indikatoren.
- Die rückwirkende Erfassung von Daten für den Zeitraum 2005 bis 2015, die vom Büro für Katastrophenvorsorge der UN (englisch United Nations Office for Disaster Risk Reduction, UNDRR) als Vergleichsperiode festgelegt wurde, ist nicht für alle Indikatoren machbar.
- Insbesondere für die Erfassung von Schäden, die Unterscheidung zwischen beschädigten oder zerstörten Objekten und die Berechnung von ökonomischen Verlusten fehlen entsprechende Daten und Methoden.
- Oftmals liegen Schadensdaten nur für einen Gefahrentyp, ein Ereignis oder einen Sektor vor.
Umsetzung des Projekts
Das Sendai Rahmenwerk betrachtet viele verschiedene Gefahrentypen und schließt neben Naturereignissen (Hochwasser, Stürme) auch menschengemachte Ereignisse (technische Unfälle) ein. Für die Berichterstattung über Auswirkungen dieser Gefahrentypen verlangt der Sendai Monitor nach Daten und Informationen zu unterschiedlichsten Parametern. Grundsätzlich lassen sich die benötigten Informationen in Kriseninformation, Betroffenheit von Objekten, und ökonomische Werte oder Verluste einteilen. Um den Anforderungen des Sendai Monitors gerecht zu werden, müssen viele verschiedene Datenquellen miteinander verknüpft werden.
Im Projekt Cop4Sen werden die Datenquellen der Satellitenfernerkundung und des Copernicus Programms untersucht. Ziel ist es, jene Datenquellen zu identifizieren, die die Nationale Kontaktstelle Sendai in Deutschland dabei unterstützen können, genauere Informationen für den Sendai Monitor bereitzustellen.
Für Sendai Indikatoren, für die eine hohe Eignung für die Ableitung aus Satellitenfernerkundung (kurz: SFE) festgestellt wird und zugleich ein hoher Bedarf seitens der NKS für die Berichterstattung besteht, wird ein methodisches Konzept zur Ableitung der Indikatoren aus SFE entwickelt. Dabei wird die Entwicklung und Erprobung von Prozessketten zur Datengenerierung, Auswertung und Berechnung ausgewählter Indikatoren angestrebt. Das Projekt Cop4Sen wird bis 2021 Methoden und Verfahren generieren, wie Satellitendaten für die Umsetzung und Berichterstattung des SFDRR nutzbar gemacht werden können.
Satellitenfernerkundung für das Sendai Monitoring
Welche Ziele des Sendai Rahmenwerks können durch Satellitenfernerkundung unterstützt werden?
Die Machbarkeitsstudie hat gezeigt, dass die Fernerkundung die größten Potenziale für die Berichterstattung der folgenden Sendai Ziele hat:
- Ziel B (Betroffene)
- Ziel C (Ökonomische Verluste)
- Ziel D (Schäden an Kritischen Infrastrukturen)
Welche Produkte des Copernicus Programms bieten das größte Potential?
Insbesondere die Produkte des Copernicus Krisen- und Katastrophenmanagement Dienstes sind für die Unterstützung des Sendai Monitorings relevant. Hier sind vor allem die Kartierungs-Komponente und das Waldbrandfrühwarnsystem EFFIS zu nennen. Zusätzlich können Vegetationsindizes oder Landbedeckungsprodukte des Landüberwachungsdiensts genutzt werden.
Für welche Gefahrentypen kann die Satellitenfernerkundung das Sendai Monitoring unterstützen?
Das größte Potential für die Ableitung von Sendai Indikatoren besteht für die Gefahrentypen Hochwasser und Sturzfluten, Waldbrand und Sturm. Die Nutzung von Satellitenfernerkundung kann dennoch von Umweltbedingungen, wie zum Beispiel Wolkenbildung, eingeschränkt werden.
Was sind Herausforderung für das Sendai Monitoring mit Satellitenfernerkundung?
Bei der Ableitung von Sendai Indikatoren mit Hilfe von Satellitendaten besteht in Deutschland in erster Linie das Problem, dass es keine systematische und automatisierte Erfassung von Kriseninformationen mit Hilfe von Satellitendaten gibt. Die manuelle Ableitung von Kriseninformationen für jedes einzelne Ereignis ist sehr zeit- und arbeitsintensiv.