Category: Lerneinheit

Orbitale Brandwache

Europa wird immer wieder von zahlreichen Katastrophen wie Dürren und Überschwemmungen heimgesucht. Diese Katastrophen stellen ein kombiniertes Risiko dar. Trockene Böden nehmen Wasser langsamer auf und bei starken Regenfällen kann das Wasser nicht in die Grundwasserspiegel fließen und könnte daher Überschwemmungen verursachen. Bei steigenden Temperaturen führen trockene Böden und Luft auch zu mehr Waldbränden. Durch die Verwendung von Daten des Satelliten Sentinel-2 auf der Dataspace Copernicus Browser Website können Risiken wie Waldbrände oder Überschwemmungen erkannt werden.

Brandflächen kartieren

Nutze den Dataspace Copernicus Browser und kennzeichne einen großflächigen Brand in Griechenland im Jahr 2023. Lokalisiere ihn und stelle die Brandfläche angemessen dar.

• Schaue das Video und folge der Anleitung. (Anders als im Video beschrieb, kannst du den Browser direkt hier aufrufen. Klicke einfach auf “Karte einblenden” und du kannst loslegen!

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Klicke einfach auf   um im Copernicus Browser die Satellitendaten zu suchen und zu bearbeiten. Mit einem Klick auf kommst du zurücck zu dieser Anleitung

Zoome zunächst auf Griechenland, unserem Untersuchungsraum für diese Übung. Zoome hinein, bis das orangene Feld verschwindet. Tust Du dies nicht, erscheint das Satellitenbild nicht. Lege nun das Datum für die Abfrage fest. Hinweis: Im Tweet des EU Civil Protection & Humanitarian Aid ist ein Datum angegeben. Klicke auf die Ebene „Benutzerdefiniert“. Unter dem ausgewählten Reiter Komposit, ziehe den Kreis B04 auf das rote Band „R“, B06 auf das grüne Band „G“ und B02 auf das blaue Band „B“. Nachdem das Komposit geladen ist, solltest du ein sogenanntes Falschfarben-Bild sehen, bei dem die Farben etwas unnatürlich aussehen. Mit dieser Kombination von verschiedenen Bändern des Satelliten heben sich verbrannte Flächen besser von der Umgebung ab.

Du kannst nun bereits sehr deutlich die verbrannte Fläche erkennen. Der Brand ist somit angemessen lokalisiert.

Da eine im Satellitenbild dargestellte Region räumlich schwer vorstellbar ist, wird im nächsten Schritt untersucht, wie groß die verbrannte Fläche ungefähr ist, um das Ausmaß des Brandes besser einschätzen zu können. Dafür wird die verbrannte Fläche angemessen dargestellt. In der oberen rechten Ecke befindet sich ein Button mit einem Fünfeck/Pentagon. Klicke darauf und anschließend auf das Stift-Symbol, um ein Polygon/eine Geometrie zu „zeichnen“. Sobald das Geometriewerkzeug ausgewählt ist, kannst du beginnen, das verbrannte Areal „abzuklicken“ und somit die Fläche zu bestimmen

Hast du zum Schluss auf die erste Markierung geklickt, ist die Geometrie fertig abgezeichnet. Es erscheint automatisch ein Label innerhalb des Werkzeuge-Reiters in der oberen rechten Ecke mit der genauen Berechnung der soeben abgeklickten Fläche. Die Brandfläche ist nun dargestellt.

Du hast eine Brandfläche erfolgreich kartiert. Kannst du die Frage aus der Aufgabenstellung beantworten?

Im Kapitel 2 erfährst du wie man abgebrannte Flächen auch noch auf eine andere Art und Weise sichtbar machen kann. 

Normalized Burn Ratio (NBR)

Folge dem Video oder der Anleitung im Kapitel um eine eine den Brandindex ” Normalized Burn Ratio” aus dem Satellitenbild zu erzeugen. 

Als zusätzliche Visualisierung wird häufig ein sogenanntes „Burn Ratio“ dargestellt, eine Verbrennungsrate in Graustufen. Mit dieser Visualisierung wird noch deutlicher, welche Bereiche tatsächlich abgebrannt sind. In Abbildung 7 ist der Unterschied zum Falschfarbenbild zu erkennen.

Für diese Darstellung musst du lediglich auf der linken Seite von dem Reiter Komposit zu dem Reiter Index wechseln. Dort siehst du eine Gleichung, der „Normalisierte Brandindex“ oder „NBR-Formel“. Ziehe dazu lediglich das Band B8A auf das A und B04 auf das B. Nach erneutem Laden wird dir das Graustufenbild angezeigt.

Du hast nun gelernt, erfolgreich einen Brand zu lokalisieren, ihn auf verschiedene Art und Weise darzustellen und seine Größe zu berechnen! Brände sind aufgrund ihrer starken Auswirkungen über mehrere Wege gut zu beobachten. Allerdings sind auch bei diesem Beispiel Wolken des aktiven Brandes ein Hindernis, um das genaue Ausmaß zu erkennen. Satellitenbilder liefern daher mal deutlichere und mal etwas ungenaue Ergebnisse.

Arbeiten mit einem DGM

Die richtigen Daten für die Aufgabe

Für eine Standortanalyse sind Informationen zur Geländehöhe wichtig. Diese werden dir als so genanntes digitales Geländemodells  (DGM) zur Verfügung gestellt. Die kurze Animation zeigt dir, wie so ein Datensatz mit Hilfe eines Laserscanners entsteht.

Extreme Hochwasserereignisse und deren Folgen für die betroffenen Anwohner werden immer wieder über die Medien transportiert und folglich auch von Schülerinnen und Schülern wahrgenommen. Aufgrund der wieder verstärkt geführten Diskussion über mögliche Folgen einer anthropogen beeinflussten Klimaveränderung rücken gerade durch das Wettergeschehen hervorgerufene Extremereignisse ins Zentrum des öffentlichen Interesses. Da eine Naturkatastrophe wie ein Hochwasser nicht durch die Natur allein determiniert ist, sondern auch dadurch, wie der Mensch mit der Gefahr umgeht, ergeben sich zahlreiche auch für den Schulunterricht relevanten Fragen.

Ziele:

• Die Schüler/Innen sollen…
  Natürliche und anthropogene Ursachen von Hochwasser erkennen und beschreiben.
• Möglichkeiten und Notwendigkeiten von Schutzmaßnahmen darstellen und begründen.
• Geländemodelle als Hilfsmittel für Standortentscheidung nutzen

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1. The Task

Hello!

You probably hear about floods in the media every year. It is a natural hazard that affects people who live on large rivers very directly. And if you want to build on the river, you should be aware of this danger. But how can you take floods into account when planning buildings? Let’s give it a try

The Letter

Read the Letter!

Use the marker in the analysis tool to mark the approximate location of the point described in the text. Then confirm briefly below to go to the next chapter.

Marker 

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2. The DEM

The right data for the task

For a site analysis, information about the terrain height is important. These are made available to you as a so-called digital terrain model (DTM). The short animation shows you how such a data set is created with the help of a laser scanner.

Such a DEM is the method of choice for analyzing the risk of flooding. So you should know how to use it.

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DEM

A DEM from Bonn is loaded in the analysis tool. Examine it with the eyedropper tool . And answer the quiz.

You can use the eyedropper tool to read information in the image.

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3. Hochwassergefahr

Flood Scenarios

When planning new buildings near bodies of water, it is necessary to determine how often these can be affected by flooding. To either plan appropriate protective measures or, if flooding is a frequent problem, to choose a different location because the costs incurred do not justify the advantages of being close to the water.

Flood hazard maps, which show whether and how often an area is affected by flooding, help with the assessment.

Flood Hazard Maps

The Rhine value of 45m above sea level measured in the DGM corresponds to the mean water level.

But what happens when high water events exceed this mean water level?

Use the tool to create flood maps for a 2, 10 and 20 year flood!

1.  >= frequently – Small flood + 6m
2.  >= severe- Mean high tide +8 m
3. >= extreme – Major flood +10 m

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Flood risk and man-made factors

Floods and Humakind

Flooding is a natural phenomenon. Rivers overflow their banks seasonally, i.e. depending on seasonal changes. This happens as a result of long-lasting or sudden heavy precipitation. The soils, which actually absorb large amounts of water, are saturated and the rainwater flows directly into the rivers and their tributaries. The naturally meandering middle reaches of the rivers flood areas near the banks and create floodplain landscapes. This does not pose a threat to the flora and fauna of these regions. They are adapted to this process and in some cases even dependent on it. Flooding is also a constant companion in human history. Regions close to the shore are advantageous settlement areas in many respects and people deliberately exposed themselves to the floods. And the phenomenon of flooding became the danger of flooding for people.

Over the millennia, settlers grappled with the problem. But it is the human activities of the last 200 years that have had a significant impact on today’s flood situation. In the interaction you can find out which factors influence the risk of flooding.

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