Použití radarových dat pro mapování povodní. Lena Halounová ISPRS Congress Director, České vysoké učení technické v Praze

Transkript

1 Použití radarových dat pro mapování povodní Lena Halounová ISPRS Congress Director, České vysoké učení technické v Praze 1

2 Porovnání 2002 x 2013 Dvě největší povodně během posledních 100 let v Praze 2

3 Povodeň jejich druhy a hlavní příčiny Srážkové povodně objem povodně: intenzita srážky + délka srážky předchozí stav krajiny vegetační kryt, propustnost a vlhkost půdy Povodně ze sněhu tloušťka sněhové vrstvy teplota vzduchu + současný déšť Ledové povodně předchozí nízká teplota, která způsobí velkou tloušťku ledu + náhlé oteplení doprovozené dešťovou srážkou, které způsobí tání sněhu Smíšené povodně 3

4 Povodeň DPZ+ GIS Modelování povodní Co musíme znát 1) Prostorové a časové rozdělení srážek kombinace dat z ČHMÚ a interpolace 2) Land cover různé druhy land cover jsou schopny zadržet určité množství objemu vody a snížit odtokovou rychlost a tedy I okamžitý objem povodně 3) Půdní typ sníží objem vody, každý typ půdy je schopen díky své propustnosti zachytit jistý objem vody až do nasycení stupně plného nasycení nemusí být dosaženo, je-li povodeň náhlá a půda vyschlá 4) Stav povrchu půdy je-li příliš suchý, půda nedovolí vodě, aby byla absorbována od počátku srážky, půda s vyšší vlhkostí je schopna absorbovat srážkovou vodu okamžitě 5) Morfologii terénu rovinaté území zpomalí odtokovou rychlost změní odtokovou rychlost 4

5 Povodeň GIS + DPZ před během po modelování modelování aktuálního stavu modelování FLOOD pro budoucí vyšší ochranu GIS DPZ okrajové podmínky řešení drsnost, typ půdy, sklon rozdělení srážek propustnost, vlhkost půdy Vizualizace povodně Návrh protipovodňových opatření Úprava okrajových podmínek 5

6 Před povodní data pro hydrologické modelování Okrajové podmínky řešení = popis území pro hydrologické modelování srážkového odtoku GIS land cover půdní typ hydrologeologické vrstvy DEM DPZ Koryto vodního toku tvar a sklon 6

7 Před povodní data pro hydrologické modelování 1. popis území z DPZ do GIS = okrajové podmínky pro hydrologické modelování land cover: klasifikace optických dat TM, SPOT - VHR data mohou být přliš detailní 7

8 Před povodní data pro hydrologické modelování 1. popis území z DPZ do GIS = okrajové podmínky pro hydrologické modelování DEM: primární data z DPZ dat SRTM, Aster (volně dostupná data part of the pro většinu světa) - data z laserového skenování Z GIS dat - DMR 4G, DMR 5G, DMP 1G 8

9 Před povodní data pro hydrologické modelování 2. Srážky předpověď meteorologický radar ne data DPZ GIS měření výšky sloupce srážky (meteorologické stanice) spolu s daty z meteorologického radaru předpověď srážek pomocí modelu ALADIN Remote sensing Výsledek mapa srážek 9

10 Geometrie radaru Geometrie radaru

11 Geometrie a princip radaru chyby způsobené výškou terénu

12 Geometrie radaru odraz od různých typů povrchu

13 Během povodně SPOT + ERS-1 data 1993 středozápad Modré plochy z ERS-1 radarová data, Rozsah povodně ukázán na SPOT datech SPOT Missourri za normálního stavu 13

14 Během povodně Uherský Ostroh, 14.7.

15 Během povodně Uherský Ostroh, 24.7.

16 Během i po povodni Uherský Ostroh, 27.7.

17 Během i po povodni Uherský Ostroh, barevná syntéza R scéna G scéna B scéna modré záplava 14.7., tyrkysové záplava pouze14.7. červené záplava 24.7., purpurové záplava pouze žluté- záplava pouze černé trvalé vodní plochy

18 Během povodně Bosna a Herzegovina Copernicus použití pro současnou povodeň Sentinel 1A

19 Během povodně Bosna a Herzegovina Sentinel 1A

20 Během povodně Bosna a Herzegovina Sentinel 1A

21 Během povodně Radarsat SAR data z r severní Morava + Polsko RGB ( 21

22 Po povodni Radarsat SAR data z r severní Morava + Polsko

23 Po povodni Radarsat SAR data z r severní Morava + Polsko RGB (10.7./10.7./27.7) 23

24 Radarová data pro sledování povodní 1) Před povodněmi známý stav koryt a okolního území optická a radarová data 2) Během povodně 1) rozliv 3) Po povodni 1) Záznam i předchozího stavu rozlivu 2) nový stav změny DEM, DSM Radarová x optická data - radarová data lze měřit za jakéhokoliv stavu počasí - lze získat informaci o změně vlhkosti a drsnosti území