Okavanga Delta, syd for Zambezi floden.

Satellitdata kan give viden om oversvømmelser og tørke

mandag 31 aug 20

Kontakt

Cecile Marie Margaretha Kittel
Postdoc
DTU Miljø
45 25 22 85

Kontakt

Christian Tøttrup
Senior projektleder

Fakta

Cécile Kittels forskning har været koncentreret om fem floder i Afrika:
Ogooué, Semliki, Upper Niger, Tana floden og Zambezi.



Nyt banebrydende studie har vist, hvordan data fra satellitmålinger kan anvendes til bl.a. at forudse klimaskabte oversvømmelser og tørke. Det er særligt interessant i de dele af verden, hvor der foretages få målinger i flodområderne.

Klimaændringer og menneskeskabte indgreb har stor indflydelse på verdens floder. Risikoen for både oversvømmelser og ekstrem tørke er stigende og øger behovet for at kunne udarbejde modeller, der kan hjælpe til at overvåge de store vådområder, der er en del af flodernes økosystem. Modellerne kan også anvendes til at forudsige, hvornår der er risiko for hændelser som oversvømmelser eller til at beregne konsekvenserne af et nyt dæmningsbyggeri.

Mængden af tilgængelige data fra målinger af vandet er til gengæld blevet mindre mange steder i verden og dermed også muligheden for at kunne udarbejde korrekte modeller. Cécile Kittel fra DTU Miljø har derfor siden 2014 undersøgt, om fjernmålinger fra satellitternes overvågning kan erstatte målinger udført på jorden. Det gælder både data om temperaturer, nedbør og vandstand i flodområderne.

Modeller over vandføring og vandstand
Cécile Kittel har i sine studier særligt haft fokus på fem afrikanske floder med få tilgængelige målinger til rådighed. På baggrund af de mange data fra satellitternes konstante monitorering af floderne er det lykkedes hende at udarbejde både en hydrologisk og hydraulisk model, der giver viden om vandføringen og vandstanden i floderne.

”En væsentlig del af mit arbejde har været at udvikle og kode/programmere værktøjer, der kan håndtere de meget store mængder data fra satellitternes målinger og sortere dem, så kun de relevante data inddrages. Det er helt nødvendigt med en sådan reduktion i datamængden, da målet for mit arbejde har været, at modellerne skal kunne anvendes eksempelvis af vandmyndighederne i Afrika, som ofte kun har adgang til meget begrænset computerkapacitet,” siger Cécile Kittel.

Arbejdet er udført i samarbejde med ESA, det europæiske rumagentur, og konsulentvirksomheden DHI GRAS, der arbejder med satellitdata og vandreguleringsprojekter over hele verden.

Ikke mindst ESA's satellitmissioner, CryoSat-2 og Sentinel-3, der er en af de nyeste, har kunnet bidrage med væsentlige data. Det skyldes de meget avancerede altimeter-instrumenter på satellitterne, der kan måle højder på stor afstand. Cécile Kittel har indsamlet observationer over hele flodoplandet. Her har hun kunnet identificere en stor mængde målepunkter og dermed muliggjort en meget præcis måling af vandstanden på tværs af flodnetværket.

”Den nyeste teknologiske udvikling har således gjort det muligt at få målinger fra satellitterne af flodernes vandstand med en præcision helt ned til et par centimeter. Jeg har derfor kunnet udvikle en meget nøjagtig model til at forudsige vandstanden og eventuelle oversvømmelser i et flodløb og dets forgreninger,” siger Cécile Kittel.

Stor interesse for at anvende de nye modeller
Konsulentvirksomheden DHI GRAS ser store perspektiver i de nye modeller og værktøjer.

”Det er banebrydende, hvad Cécile Kittel har opnået med sin databehandling og de værktøjer, hun har udviklet. Vi glæder os til at anvende hendes resultater i forskellige projekter fremover. Den viden er meget efterspurgt i bl.a. Afrika, Asien og Latinamerika, hvor der ikke findes så mange andre målinger af flodernes økosystemer,” siger seniorprojektleder Christian Tøttrup, DHI GRAS.

Resultaterne af forskningen er da også allerede formidlet ved flere internationale konferencer, ligesom Cécile Kittel har oplevet en stor interesse for sit arbejde blandt de studerende på DTU. Næste skridt bliver at udvikle en to-dimensionel oversvømmelsesmodel, der som de øvrige værktøjer også skal være tilgængelig til fri download og dermed kunne anvendes af alle med behov for at forvalte vandressourcerne i verdens store flodsystemer.