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DLR-Daten: Wo sind Menschen durch Naturkatastrophen bedroht?

Afrikanische Siedlungen mit mehr als 10.000 Einwohnern wurden aus dem All erfasst; die DLR-Daten helfen zu erkennen, wo Menschen durch Naturkatastrophen besonders bedroht sind.

Viele Menschen in Afrika sind durch Naturkatastrophen gefährdet – insbesondere in Städten, die schnell und unkontrolliert wachsen, wie jetzt Daten des DLR zeigen. Dort leben die Bewohner auf engstem Raum und die Infrastruktur ist häufig unzureichend. Daher wirken sich die Folgen von Überschwemmungen, Stürmen oder Erdbeben hier besonders verheerend aus. Aber wo wachsen die Städte gerade rasant? Sind neue Siedlungsflächen in gefährdeten Gebieten entstanden? Und wie viele Menschen sind in diesem Fall bedroht? Bisher gab es oft keine ausreichenden Antworten auf diese Fragen. Deswegen hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in einem gemeinsamen Projekt mit der Weltbank Erdbeobachtungsaufnahmen vom gesamten Kontinent ausgewertet und sie mit weiteren Datenquellen kombiniert. Ziel war es, für Planer und Politiker vor Ort aktuelle und verlässliche Zahlen zur Situation und Entwicklung in den Städten zu liefern. So können kritische Veränderungen frühzeitig erkannt werden.

DLR-Daten zu Naturkatastrophen

 

Städte mit funktionierenden Infrastrukturen sind für Afrikas Zukunft wichtig. Das gilt zum Beispiel für Kumasi in Ghana mit 3,3 Millionen Einwohnern. Oder für Matola in Mosambik mit 1,7 Millionen Einwohnern. Beide breiten sich schnell aus, wozu aber kaum Daten vorlagen. Das Defizit an aktuellen und räumlich detaillierten Informationen sei bislang das größte Problem gewesen, um die Gefährdung der Bevölkerung durch Naturgefahren abzuschätzen, erklärt Dr. Anke Pagels-Kerp, Bereichsvorständin Raumfahrt im DLR. Gerade in weniger entwickelten Ländern komme regelmäßigen Kartierungen auf Basis offener und freier Satellitendaten daher bei der Anpassung an Extremereignisse eine zentrale Rolle zu. Die neuen Daten würden nicht nur Fachleuten, sondern einer breiten Öffentlichkeit zugänglich sein.

Satelliten liefern aktuelles Bildmaterial in hoher Auflösung

Im Rahmen des Projekts „Satellite-based Monitoring Service of Urbanization in Africa“ (Satellitengestützter Dienst zur Beobachtung der Urbanisierung in Afrika) hat das DLR-Team Satellitendaten durch Methoden des maschinellen Lernens mit Hochleistungscomputern verarbeitet. Die riesigen Datenmengen stammen vor allem von den europäischen Sentinel-Satelliten und dem US-amerikanischen Landsat-Programm. Diese Erdbeobachtungsmissionen sammeln täglich Petabyte an hochaufgelöstem, kostenfreiem Bildmaterial. Das DLR hat Verfahren entwickelt, um aus Hunderttausenden Satellitenaufnahmen die passenden Informationen zu gewinnen. Mit den Ergebnissen kenne man nun die Dynamik der Siedlungsentwicklung in ganz Afrika über die letzten drei Jahrzehnte. In Kombination mit Gebäudeinformationen könnten sie sogar die Bevölkerungsverteilung für jedes einzelne Gebäude auf dem Kontinent modellieren, erklärt Dr. Thomas Esch vom Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) in Oberpfaffenhofen.

Monatliche Updates zeigen Entwicklungen

Zum DLR-Material gehören detaillierte Karten aller Städte und Siedlungen. Sie zeigen unter anderem die Verteilung von bebauten Arealen und Freiflächen. Außerdem wird die jährliche Ausdehnung aller Siedlungsgebiete seit 1985 dargestellt. Eine 3D-Siedlungsstruktur dient als Grundlage für die Berechnung der Siedlungsdichte. Für mehr als 100 afrikanische Städte liegen außerdem Studien zum Wachstumsmuster und zur Zersiedelung vor. In Regionen wie Maradi (Niger) sind zum Beispiel innerhalb eines Jahres zahlreiche Gebäude um den traditionellen Stadtkern herum entstanden. Solche oft ungeplanten Veränderungen sind durch Satellitendaten nachvollziehbar. Auf Grundlage dieser Informationen sind Städte besser in der Lage, die heutige Exposition gefährdeter Gemeinden zu charakterisieren, ihr aktuelles Katastrophenrisiko zu bewerten und Trends genauer vorherzusagen. Diese Daten können zu besseren kommunalen Dienstleistungen beitragen, den künftigen Infrastrukturbedarf umreißen und einen evidenzbasierten Ansatz zur Risikominderung unterstützen, zum Beispiel durch rechtzeitige Anpassung der Infrastruktur an neue Bedingungen.

Risiger „Datenschatz“ des DLR

Mittlerweile hat das DLR zentrale Merkmale zu allen Siedlungen in Afrika mit mehr als 10.000 Einwohnern in einer Datenbank erfasst. Dieses Register beinhaltet aktuell 9.472 Städte sowie 10.159 weitere Siedlungen, die in naher Zukunft über 10.000 Einwohner anwachsen werden. Durch eine Kombination verschiedener Datenquellen können die DLR-Wissenschaftler sogar die Einwohnerzahl für jedes einzelne Gebäude abschätzen. Außerdem enthält die Datenbank flächendeckende Angaben zur Intensität von Naturgefahren, wie Überschwemmungen, Erdrutschen und Erdbeben auf dem afrikanischen Kontinent.

Weitere Informationen unter www.dlr.de

3939 - DLR-Daten: Wo sind Menschen durch Naturkatastrophen bedroht?
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