Das Projekt

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SenSituMon

Im Rahmen des Projekts SenSituMon entwickeln die Firmen con terra, 52North und EFTAS aus Münster innovative Methoden und Technologien zur Erzeugung von nahe Echtzeit-Informationsprodukten für das automatisierte großflächige Monitoring von Überflutungsgebieten aus Satelliten- und in situ-Sensordaten.

   

Die Partner

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Projektpartner

An dem Verbundprojekt SenSitMon sind die drei Organisationen als Partner beteiligt:

con terra ist ein innovatives GeoIT-Dienstleistungsunternehmen. con terra integriert intelligente Geo-IT-Lösungen in die Unternehmens-IT von Kunden aus Privatwirtschaft und öffentlicher Verwaltung. Schwerpunktthemen:

EFTAS ist einer der führenden Dienstleister für Luftbildinterpretation, Satellitenbildauswertung und Digitale Photogrammetrie. Schwerpunktthemen:

52°North ist ein offenes Forschungs- und Entwicklungsnetzwerk im Bereich der Geoinformatik. Schwerpunktthemen:

   

Assoziierte Partner

Drei weitere Organisationen sind als assoziierte Partner am Verbundprojekt beteiligt. Mitglieder dieser Organisationen bilden den Kern des Beirats, die Erfahrungen und Anforderungen aus der Praxis in die Projektarbeit einbringen:

Die VdS Schadenverhütung GmbH ist ein Unternehmen des Gesamtverbandes der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV). Der VdS wird als assoziierter Partner ohne Budget an dem Projekt teilnehmen.

Expertise: Die Anforderungen der Versicherungswirtschaft an Informationsprodukte im Bereich des Monitorings von Überflutungsflächen einbringen.

Das Unternehmen CLAAS mit Hauptsitz im westfälischen Harsewinkel ist weltweit einer der führenden Anbieter von landwirtschaftlichen Erntemaschinen. CLAAS wird als assoziierter Partner ohne Budget an dem Projekt teilnehmen.

Expertise: Die Anforderungen der Landwirtschaft und Agrartechnik an Informationsprodukte für das Monitoring von Überflutungsflächen.

Der Wupperverband ist einer der großen Wasserwirtschaftsverbände in Nordrhein-Westfalen und wird als assoziierter Partner ohne Budget an dem Projekt teilnehmen.

Expertise: Die Bereitstellung und Nutzung hydrologischer In-Situ Sensordaten in offenen Geoinformations-Infrastrukturen.

 
 

Die Lösung

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Die Entwicklungen orientieren sich an den Anforderungen von Unternehmen der Versicherungsbranche, die für eine schnelle Reaktion auf hochwasserbedingte Schadensereignisse auf aktuelle Informationen zu Lage, Intensität und Dauer von Überflutungen angewiesen sind. Die neuen Technologien sollen zudem eine Dokumentation der Historie der Überflutungen ermöglichen.

Mit Hilfe der Informationen zu Häufigkeit und Dauer der Überflutungen soll beispielsweise die Bewertung von Überschwemmungsrisiken unterstützt werden. SenSituMon adressiert darüber hinaus die Branchen der Landwirtschaft und der Wasserwirtschaft. Im Rahmen des Projekts werden die jeweiligen Anforderungen an das Monitoring von Überflutungsflächen identifiziert und in die Entwicklungen integriert.

Die Arbeiten im Rahmen des Projekts SenSituMon beziehen sich zunächst auf das Gebiet des Landes NRW. Im zweiten Schritt erfolgt eine Bewertung der Skalierbarkeit für Deutschland und Europa.

   

Copernicus-Daten nutzen

Das europäische Erdbeobachtungsprogramm Copernicus schafft eine leistungsfähige Infrastruktur für Erdbeobachtung und Dienstleistungen der Geoinformation. Ein wichtiger Teil des Programms ist die eigene Satellitenflotte, die in hoher zeitlicher Auflösung flächendeckende Daten liefert.

Aus der Kombination von Radardaten (Sentinel 1) und Multispektraldaten (Sentinel 2) sollen Erkenntnisse hinsichtlich der Landbedeckung und der Detektion von Wasserflächen abgeleitet werden. Mit Hilfe von Change Detection Prozessen kann zudem der Verlauf einer Überschwemmung erfasst werden.

Eine Übersicht über Copernicus und seine Sentinels finden Sie hier.

   

Geo-Dienste für die Versicherungswirtschaft

Bei drohenden und akuten Überschwemmungen bewohnter Gebiete ist es wichtig zu wissen, wann das Hochwasser kommt, welche Flächen betroffen sind und wie lange die Gefahr bestehen wird.

Auf Basis von Satelliten- und In-Situ-Daten sowie weiteren Geo-Fachinformationen soll im Rahmen von SenSituMon ein Informationsdienst zu Hochwasser und Starkregenereignissen entwickelt werden:

   

Überflutungsflächen großflächig detektieren

Eine wichtige Voraussetzung für einen erfolgreichen Informationsdienst ist die automatische Detektion von Überflutungsflächen. Mit Sentinel 1-Daten und deren Verknüpfung mit klassischen In-Situ-Datenquellen (Pegelmessungen, Regen-Radar-Prognosen) entsteht derzeit ein prototypischer Dienst, der auf einer Big Data Architektur basiert und bei bestimmten Schwellenwerten automatisch startet:

Zukünftig soll mit Hilfe der Daten zu Häufigkeit und Dauer der Überflutungen die Bewertung von Überschwemmungsrisiken unterstützt werden.

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Quelle: Copernicus Sentinel-1 und Sentinel-2 Daten, ESA 2016

   

Innovative Produkte für die Wirtschaft und schnelle Hilfe bei Überflutungen

Die Forschungsergebnisse dienen den Projektpartnern als Grundlage für weitere Entwicklungen. Alle Arbeiten werden in Zusammenarbeit mit den Industrie- und Anwendungspartnern durchgeführt.

Die prototypische Lösung soll nach Abschluss des Projekts zu einem marktfähigen und wirtschaftlich tragfähigen System werden. Die Innovation liegt in der vollständig automatisierten Prozesskette.

Im Erfolgsfall sind die Projektergebnisse von hoher gesellschaftlicher Relevanz, da mit den entwickelten Analysemethoden und Technologien rascher und effizienter auf Hochwassersituationen reagiert werden kann.

   

Die Daten

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Im Rahmen des Projektes SenSituMon werden Daten aus verschiedenen Quellen zusammengeführt, um ein automatisiertes, großflächiges Monitoring von Überflutungsgebieten umzusetzen. Wichtige Quellen sind:

   

Sentinel-Daten

Die Sentinel-Satelliten sind Erdbeobachtungssatelliten des Copernicus der ESA. Sentinel-1 tastet die Erdoberfläche mit einem C-Band-SAR mit Wellenlänge von 6 cm ab. Alle sechs Tage kann jeder Punkt der Erde kartiert werden. Sie sind in der Lage, die Erdoberfläche bei Tag und Nacht und sogar durch Wolkenschichten hindurch zu beobachten.

Sentinel-2 hat sowohl Wälder als auch Gewässer im Blick. Der multispektrale Imager (MSI) der Sentinel-2-Satelliten kann hochauflösende optische Bilder im sichtbaren, nahen und kurzwelligen Infrarotbereich generieren.

Mehr Informationen gibt es bei der ESA.

   

in-situ Sensordaten

Neben den großräumig vorliegenden Sentinel-Daten kommen bei SenSituMon in-situ Sensordaten zum Einsatz. Dazu zählen:

   

Open Data (NRW)

In Nordrhein-Westfalen wird eine Vielzahl an interessanten Daten für das Projekt entgeltfrei zur Verfügung gestellt. Dazu zählen zum Beispiel:

   

Sonstige Fachdaten

Neben den Basis-Geodaten werden weitere Fachdaten für den Bereich Hochwasser verwendet. Dazu zählen beispielsweise Geoinformationen zum Gewässernetz, zu Überschwemmungsrisiken und Bodenkarten. Ein Beispiel ist die Hochwassergefahrenkarte des Landes NRW. Sie ist über das Geoportal.NRW abrufbar.

Screenshot Quelle: Bildausschnitt aus Hochwassergefahrenkarte, Geoportal NRW 2018

   

Daten des Wupperverbandes

Der Wupperverband betreibt im Zuge seines integralen Flussgebietsmanagements im Einzugsgebiet der Wupper bereits seit über 10 Jahren eine Geodateninfrastruktur (GDI). Das Sensor Web des Wupperverbandes bietet einen schnellen Zugang zu Messdaten aus verschiedenen Fachbereichen. Dazu zählen insbesondere meteorologische Daten und Pegelwerte, wie Hochwasser, Mittelwasser und Niedrigwasser. Die Daten werden auf der Basis internationaler Standards des Open Geospatial Consortiums (OGC) über Sensorwebdienste wie OGC Sensor Observation Service (SOS) Verfügung gestellt.

   

Volunteer Geographic Information (VGI)

Im Projekt SenSituMon sollen neben den amtlichen und wirtschaftlichen Daten zudem von der Öffentlichkeit gelieferte Daten verwendet werden. Im Projekt wird die Nutzung von Crowdsensing Daten zu Überschwemmungen evaluiert.

   

Termine

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Das Projekt SenSituMon und die aktuellen Entwicklungen werden während der gesamten Projektlaufzeit auf verschiedenen Konferenzen, Messen und Foren präsentiert. Eine aktuelle Übersicht der Veranstaltungen finden Sie hier.

Termin Veranstaltung Ort
19. April 2018 Earth Observation & Copernicus Technologies and Solutions für User Applications. Vortrag im Workshop 7: Monitoring flooding by integrating satellite data and in-situ measurements” (A. Remke, University of Münster / 52°North) Technische Hochschule Georg Agricola Bochum
27. April 2018 Geonetzwerk Münsterland Kreishaus Steinfurt
25.-27. Juni 2018 Neue Perspektiven der Erdbeobachtung DLR, Köln
18.-21. September 2018 INSPIRE Konferenz 2018 Antwerpen, Belgien
27.-29. November 2018 Nationales Forum für Fernerkundung und Copernicus BMVI Berlin
05.-06. Dezember 2018 Großräumiges Hochwassermonitoring – Möglichkeiten, Grenzen, Chancen der Fernerkundung BafG Koblenz
08. Mai 2019 Copernicus meets Galileo - Erdbeobachtung - Navigation - GeoIT THGA Bochum
30. September 2019 - 02. Oktober 2019 Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress DLR, Darmstadt
12.-13. November 2019 2. Symposium Neue Perspektiven der Erdbeobachtung DLR, Köln

   

Kontakt

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Wenn Sie mit uns in Kontakt tretten möchten nutzen Sie bitte einen der folgenden Verweise zu den Projektpartnern.

con terra GmbH

52° North Initiative for Geospatial Open Source Software GmbH

EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH

   

Gefördert durch: aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

   

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