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Gefahrenkarten zeigen auf, wo Gebiete von Lawinen gefährdet sind. Allerdings ist das Erstellen solcher Karten aufwändig und wird deshalb nur für vordefinierte Gebiete gemacht. Wir haben am SLF einen automatisierten Ablauf entwickelt, der auf Basis des Geländemodells und Informationen über den Wald, flächendeckende Gefahrenhinweiskarten für Lawinen berechnet. Diese sind zwar weniger zuverlässig als Gefahrenkarten, können dafür aber über grosse Flächen für unterschiedliche Szenarien berechnet werden. Dies ist vor allem in diesen Gebieten nützliche, in denen noch keine Gefahrenkarten existieren oder grössere Veränderungen zum Beispiel am Wald auftreten. Zudem können so die grossflächigen Auswirkungen von Veränderungen, zum Beispiel durch intensivere Starkniederschläge, visualisiert und verglichen werden.
Gefahrenhinweiskarten sind weniger detailliert als Gefahrenkarten, können aber einen ersten grossräumigen Überblick über Naturgefahren auf der Grundlage numerischer Simulationen für grosse Gebiete geben. Dies ist insbesondere für Regionen mit spärlicher Ereignisdokumentation nützlich, wie es in den meisten Gebirgsregionen der Welt der Fall ist.
Hochaufgelöste digitale Höhenmodelle, die mit Hilfe von modernen Fernerkundungsmethoden generiert werden, sind zunehmend auch für Gebirgsregionen verfügbar. So wird es möglich, aussagekräftige numerische Lawinensimulationen für ganze Gebirgszüge zu machen. Um dynamische Lawinensimulationen mit modernster Simulationssoftware wie RAMMS durchführen zu können, ist eine genaue Identifizierung der Anrissgebiete und Anrisshöhen erforderlich. Das SLF entwickelte einen Algorithmus um auf Basis von Geländeparametern potentielle Lawinenanrissgebiete zu identifizieren. Der Algorithmus wurde anhand eines Referenzdatensatzes für drei Gebiete in der Region Davos validiert (Bühler et al. 2018). Die automatische Abschätzung der Anrisshöhen basiert auf dem Schneehöhenzuwachs innerhalb von drei Tagen wie er an vielen Orten in den Schweizer Alpen seit vielen Jahren vom SLF gemessen wird. Dieser Ansatz hat sich bereits in der Schweiz für die Gefahrenkartierung bewährt.
Hat man die Anrissgebiete identifiziert und die entsprechenden Anrisshöhen berechnet, wird für jedes Anrisspolygon eine Simulation mit Reibungsparameter durchgeführt, die sich in der Gefahrenkartierung bewährt haben. Das Verfahren kann für verschieden Szenarios, beispielsweise mit 5-30 Jahren (häufig) oder 100-300 Jahren (extrem) Wiederkehrperiode, durchgeführt werden. Dies ermöglicht eine effiziente, automatisierte Durchführung von dynamischen Lawinensimulationen, nicht nur für einzelne Lawinenzüge, sondern auch für grossflächige Anwendungen auf regionaler bis nationaler Ebene.
In mehreren Projekten mit Partnern wie dem Kanton Graubünden, der Alaska Division of Geological & Geophysical Surveys oder der autonomen Provinz Trentino in Italien, wird dieser Ansatz angewendet, um grossräumige Gefahrenhinweiskarten zu erstellen, die beispielsweise die Abschätzung der Schutzfunktion von Wäldern gegen Schneelawinen erlauben. Für die Karten, die in White Risk das Lawinengelände zeigen, haben die Forschenden mehr als 860'000 typische Skifahrer-Lawinen simuliert. Die Simulationen wurden mit der Geländeklassifizierung zu einem neuen Produkt für die Skitourenplanung kombiniert (Harvey et al. 2018). Das automatisierte Verfahren zur Berechnung von Gefahrenhinweiskarten wurde auch bereits für einzelne Regionen in Usbekistan und Afghanistan eingesetzt, wo es heute noch keine Lawinengefahreninformationen gibt. Dies ist eine grosse Hilfe bei der Planung neuer Infrastrukturen und der Evaluierung von bereits bestehenden Schutzmassnahmen für Dörfer und Strassen.
Details zum Projekt
Projektdauer
2018 - 2020