Geoinformationen für die Stadtplanung und Anpassung an den Klimawandel (GPAC), Bangladesch

Beitrag zum Projekt:

• Bangladesch - Geoinformationen für die Stadtplanung und Anpassung an den Klimawandel

In Bangladesch migrieren Menschen unter anderem in Folge des Klimawandels in die Städte. Der Bedarf an geeignetem Wohnraum ist sehr groß. Die Städte reagieren mit einem Breiten- und Höhenwachstum. Planer und Entscheidungsträger fordern eine klimaresiliente Stadtplanung unter Einbeziehung der Untergrundverhältnisse und verlässlicher Geo-Fachdaten in verständlicher Form. Die Projektgebiete umfassen die Städte Faridpur, Satkhira, Barisal, Khulna, Kushtia und Sirajganj.

Verortung der Projektstädte innerhalb Bangladeschs Quelle: BGR

Projektziele:

• Stärkung des direkten Partners GSB (Geological Survey of Bangladesh) in seiner Funktion als Dienstleister für Stadtplaner und Entscheidungsträger
• Stärkung von Stadt- und Raumplanern sowie Entscheidungsträgern bei der Nutzung von Geo-Informationen
• Verbesserung der Kooperation zwischen dem GSB und den Nutzern.

Mittels Methoden der Landnutzungsklassifikation auf der Basis multispektraler Satellitendaten werden räumliche Veränderungen von Besiedlungsflächen sowie von Flussläufen detektiert. Letzteres erlaubt die Abschätzung von erosionsgefährdeten Gebieten. Darüber hinaus werden im Projekt Radardaten für die Erstellung von Bodenbewegungsanalysen und die Detektion von Überflutungsgebieten verwendet. Die Bodenbewegungskarten werden dann genutzt, um Gebiete mit stabilem Untergrund zu identifizieren, die sich potentiell als Baugrund eignen.
Partnerfachkräfte werden in der praktischen Anwendung fernerkundlicher Methoden, Datendokumentation und Berichterstattung geschult. Sie werden in Einhaltung von Qualitätsstandards bei der Datenauswahl unterwiesen. Ziele sind die Unterweisung eines größeren Kreises von Fachkräften durch die geschulten Partnerfachkräfte und die Erbringung einer nutzerorientierten Beratungsleistung.

Nutzung von Sentinel-1 basierten Geofachdaten

Aufgrund ihrer hohen zeitliche Auflösung und flächendeckenden Verfügbarkeit eignen sich Copernicus Sentinel-1 Daten für die Erstellung von Geofachdaten zu Bodenbewegungen und Überflutungsereignissen in den bangladeschischen Projektgebieten. Durch die freie Datenverfügbarkeit werden der direkte Partner, der Geologische Dienst von Bangladesch (GSB), und die Stadt- und Raumplaner darin bestärkt, die Geofachdaten fortzuschreiben und in die regulären Planungsprozesse aufzunehmen.

- Bodenbewegungsmonitoring mit Radarinterferometrie (InSAR)

Verfahren der multitemporalen Radarinterferometrie (InSAR) wie Persistent Scatterer Interferometry (PSI) oder Small Baseline Subset (SBAS) ermöglichen die Extraktion von Bodenbewegungsinformationen aus Radarbildern. Die Datenarchive der frei verfügbaren Radardaten reichen für große Teile der Erde bis in die 1990er Jahre zurück. Spätestens mit dem Start der Copernicus Sentinel-1 Missionen im Jahr 2014 sind Radardaten mit einer Wiederholfrequenz von wenigen Tagen für die gesamte Welt verfügbar.

Diese hohe Datenqualität und –verfügbarkeit ermöglicht großflächige und mehrjährige Analysen von Bewegungsdynamiken mit einer hohen zeitlichen und räumlichen Dichte und mit Genauigkeiten im Millimeterbereich (vgl. Abb. 1).

Abb. 1: Vertikale Bewegungsgeschwindigkeiten [mm/Jahr] für das Projektgebiet Faridpur (10/2014-12/2019) Quelle: BGR

Im Rahmen des Projekts Geo-Information for Urban Planning and Adaptation to Climate Change kommen sowohl PSI als auch SBAS für die Analyse von Bodenbewegungen in mehreren Projektgebieten zum Einsatz. Exemplarisch werden an den Projektgebieten Arbeitsabläufe für die systematische Integration von multitemporalen InSAR Daten in eine dem Klimawandel angepasste Stadtplanung in Bangladesch erstellt. Die Bodenbewegungsdaten ermöglichen die Identifizierung und - zusammen mit anderen relevanten Geodaten - Charakterisierung potentieller Baugebiete sowie die Beobachtung einzelner Gebäude und Infrastrukturelemente. Darüber hinaus können die Daten für die Modellierung zukünftiger Überflutungsszenarios genutzt werden.

- Überflutungskartierung

Abb. 2: Anzahl der monsunalen Überflutungsereignisse (grün: 1-2, rot: 3-4, blau: 5-6) in Bangladesch zwischen 2015 und 2020 basierend auf Copernicus Sentinel-1 Daten Quelle: BGR

Bangladesch ist durch seine tiefliegende geographische Lage im Delta des Ganges sowie durch das vorherrschende Monsunklima hoch-dynamischen jährlichen Überflutungsereignissen ausgesetzt. Die Copernicus Sentinel-1 Daten ermöglichen die Erfassung und Visualisierung der Höchststände von Überflutungen. Die flächenhafte Ausdehnung und die Häufigkeit von Überflutungen sind durch die hohe zeitliche Auflösung der Daten (Wiederholfrequenz von 6-12 Tagen) landesweit analysierbar (siehe Abb. 2).

Auf lokaler Ebene können diese Geofachdaten zur Abschätzung der Überflutungsgefährdung urbaner Entwicklungsflächen beitragen.Durch die kostenfreie und kontinuierliche Bereitstellung der Satellitendaten des Copernicus-Programms können die Analysen fortgeschrieben werden und gewinnen an Aussagekraft. Gemeinsam mit der Sicherstellung einer Datenverarbeitung mit freier und kostenloser Software und der Ausbildung von Fachkräften wird so eine nachhaltige und zukunftssichere Anwendung gewährleistet.

Literatur:

• Wimmer, L. and Wagener, N. (2021): Remote Sensing Information for Urban Planning of Kushtia Town and Surroundings. Geoinformation for Urban Planning and Adaptation to Climate Change (GPAC). (PDF, 9 MB)
• Wimmer, L. and Wagener, N. (2021): Remote Sensing Information for Urban Planning of Faridpur Town and Surroundings. Geoinformation for Urban Planning and Adaptation to Climate Change (GPAC) (PDF, 14 MB)
• Wimmer, L. and Wagener, N. (2021): Remote Sensing Information for Urban Planning of Satkhira Town and Surroundings. Geoinformation for Urban Planning and Adaptation to Climate Change (GPAC) (PDF, 13 MB)
• Wimmer, L. and Wagener, N. (2021): Remote Sensing Information for Urban Planning of Barisal Town and Surrounding. Geoinformation for Urban Planning and Adaptation to Climate Change (GPAC) (PDF, 11 MB)
• Wimmer, L. and Wagener, N. (2022): Remote Sensing Information for Urban Planning of Sirajganj Town and Surrounding. Geoinformation for Urban Planning and Adaptation to Climate Change (GPAC) (PDF, 15 MB)