Use Case 2 - Test Sommersturmschäden 2017: Unterschied zwischen den Versionen

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Im Rahmen des zweiten Use-Cases wurde eine Methode für die automatische Bereitstellung von schweizweiten Hinweiskarten für Sommersturmschäden auf Basis von Sentinel-2-Satellitenbildern entwickelt. Als Beispiel und für den Praxistest wurden die Sommerstürme (Ende Juli und Anfang August) im Jahr 2017 ausgewählt. Zwischen dem 5.7.2017 und dem 19.8.2017 können alle verfügbaren Sentinel-2-Aufnahmen, welche mindestens einen Teil der Schweiz abdecken, vom Benutzer/Benutzerin ausgewählt werden. So kann nach einem Sturmereignis rasch geprüft werden, ob eine brauchbare, sprich möglichst wolkenfreie, Aufnahme zur Verfügung steht. Daraufhin werden im Kartenviewer potenzielle Veränderungsflächen angezeigt, falls welche vorhanden sind.
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Diese ausgewiesenen Veränderungsflächen basieren auf der Abnahme des Normalized Burn Ratio Vegetationsindexes (NBR; siehe Abschnitt 2). In einem Vorgängerprojekt (Weber & Rosset, 2019) hat sich dieser Index als geeignet für die Detektion von Sturmschadflächen erwiesen.
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Die Werte in der Legende des Kartenviewers stellen die Abnahme des NBR multipliziert mit 100 dar, gemittelt pro Veränderungsfläche (Polygon). Die Multiplikation mit 100 erfolgt dabei lediglich aus Speicherplatzgründen (Ganzzahl statt Dezimalzahl). Die Differenzbildung erfolgt aus dem Bild des ausgewählten Datums und einem Referenzzustand vor dem vermuteten Ereignis / ausgewählten Datum. Als Referenz wird ein möglichst wolkenfreies Komposit (siehe auch Abschnitt 3) aller verfügbaren Bilder der 45 Tage vor dem ausgewählten Datum verwendet. Werte näher bei -100 weisen auf stärkere Schäden hin. Auch Wolken werden angezeigt (siehe Abb. 3), um fehlerhafte Rückschlüsse auf das Nichtvorhandensein von Schäden zu vermeiden. Das gleiche gilt für sogenannte NoData- Flächen, das heisst Flächen, für die zum gewählten Zeitpunkt keine Sentinel-2-Daten zur Verfügung stehen (siehe Abb. 3). Da die Schweiz durch zwei Orbits abgedeckt wird, wird an einem Aufnahmedatum immer nur ein Teil der Fläche der Schweiz erfasst (siehe Abb. 4). Der andere Teil wird im Kartenviewer jeweils als NoData-Fläche gekennzeichnet.
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Die Veränderungspolygone wurden mittels Schwellenwert (-15) und ab einer Mindestgrösse von 5 Aren ausgeschieden. Für jede ausgeschiedene Veränderungsfläche wurden neben dem Zeitpunkt (time) zudem Flächengrösse (area), sowie Mittelwert (mean), Maximalwert (max) und 90%-Quantil (p90) der NBR-Differenzwerte berechnet und als Attribute in den Vektordaten gespeichert. Das Attribut class differenziert zwischen Veränderungsflächen (class = 1), Wolken (class = -1), und NoData (class = -2). Die Vektordaten stehen hier als Web Feature Service (WFS) Dienst zur Verfügung.

Version vom 17. Dezember 2020, 16:01 Uhr

Im Rahmen des zweiten Use-Cases wurde eine Methode für die automatische Bereitstellung von schweizweiten Hinweiskarten für Sommersturmschäden auf Basis von Sentinel-2-Satellitenbildern entwickelt. Als Beispiel und für den Praxistest wurden die Sommerstürme (Ende Juli und Anfang August) im Jahr 2017 ausgewählt. Zwischen dem 5.7.2017 und dem 19.8.2017 können alle verfügbaren Sentinel-2-Aufnahmen, welche mindestens einen Teil der Schweiz abdecken, vom Benutzer/Benutzerin ausgewählt werden. So kann nach einem Sturmereignis rasch geprüft werden, ob eine brauchbare, sprich möglichst wolkenfreie, Aufnahme zur Verfügung steht. Daraufhin werden im Kartenviewer potenzielle Veränderungsflächen angezeigt, falls welche vorhanden sind.

Diese ausgewiesenen Veränderungsflächen basieren auf der Abnahme des Normalized Burn Ratio Vegetationsindexes (NBR; siehe Abschnitt 2). In einem Vorgängerprojekt (Weber & Rosset, 2019) hat sich dieser Index als geeignet für die Detektion von Sturmschadflächen erwiesen.

Die Werte in der Legende des Kartenviewers stellen die Abnahme des NBR multipliziert mit 100 dar, gemittelt pro Veränderungsfläche (Polygon). Die Multiplikation mit 100 erfolgt dabei lediglich aus Speicherplatzgründen (Ganzzahl statt Dezimalzahl). Die Differenzbildung erfolgt aus dem Bild des ausgewählten Datums und einem Referenzzustand vor dem vermuteten Ereignis / ausgewählten Datum. Als Referenz wird ein möglichst wolkenfreies Komposit (siehe auch Abschnitt 3) aller verfügbaren Bilder der 45 Tage vor dem ausgewählten Datum verwendet. Werte näher bei -100 weisen auf stärkere Schäden hin. Auch Wolken werden angezeigt (siehe Abb. 3), um fehlerhafte Rückschlüsse auf das Nichtvorhandensein von Schäden zu vermeiden. Das gleiche gilt für sogenannte NoData- Flächen, das heisst Flächen, für die zum gewählten Zeitpunkt keine Sentinel-2-Daten zur Verfügung stehen (siehe Abb. 3). Da die Schweiz durch zwei Orbits abgedeckt wird, wird an einem Aufnahmedatum immer nur ein Teil der Fläche der Schweiz erfasst (siehe Abb. 4). Der andere Teil wird im Kartenviewer jeweils als NoData-Fläche gekennzeichnet.

Die Veränderungspolygone wurden mittels Schwellenwert (-15) und ab einer Mindestgrösse von 5 Aren ausgeschieden. Für jede ausgeschiedene Veränderungsfläche wurden neben dem Zeitpunkt (time) zudem Flächengrösse (area), sowie Mittelwert (mean), Maximalwert (max) und 90%-Quantil (p90) der NBR-Differenzwerte berechnet und als Attribute in den Vektordaten gespeichert. Das Attribut class differenziert zwischen Veränderungsflächen (class = 1), Wolken (class = -1), und NoData (class = -2). Die Vektordaten stehen hier als Web Feature Service (WFS) Dienst zur Verfügung.