Visualisierung von Küstenüberflutungen
Mit den 2D- und 3D-Visualisierungs- und Analysemethoden in Global Mapper® können Änderungen des Wasserstands und Hochwasserrisiken modelliert und untersucht werden, um das Verständnis für das Hochwasserrisiko in lokalen Gebieten zu verbessern. Da sich das Klima der Erde verändert und der Meeresspiegel steigt, sind starke Überschwemmungen durch Flutwellen ein zunehmendes Problem.
Hochwasserszenario für die Küste
Vor kurzem kam es in Portland, Maine, einer Stadt unweit des Hauptsitzes von Blue Marble Geographics, aufgrund des steigenden Niveaus der natürlichen Gezeiten zu Überschwemmungen. Als Küstenstadt war das Risiko kleinerer Überschwemmungen schon immer ein Problem. Tatsächlich kam es nur ein- bis zweimal im Jahr zu Springfluten, die so hoch waren, dass das Wasser durch die Straßen lief.
Mit Global Mapper können Benutzer öffentlich zugängliche Geländedaten, Gezeitenvorhersagen und Daten nutzen, um Überschwemmungen an der Küste in diesem Gebiet zu modellieren und zu analysieren.
Visualisierung des Wasserstands mit Global Mapper
Aus den Gezeiten- und Strömungsvorhersagen der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) werden die Hoch- und Niedrigwasser für den aktuellen Monat ermittelt.
Diese Gezeitenkarte für Portland im Monat November zeigt sowohl Hoch- als auch Niedrigwasserstände an. Die bei Vollmond auftretenden Springfluten sind am extremsten und können ebenfalls in dieser Karte gesehen werden.
Der Wasserstand kann für jedes beliebige Datum in Global Mapper mithilfe der Option Wasserstandsanzeige in 2D und 3D visualisiert werden. Mit dieser Visualisierung und den geladenen Referenzdaten können Gebiete angezeigt werden, die wahrscheinlich von Hochwasser betroffen sind.
Der in 2D dargestellte Wasserstand schattiert den überfluteten Teil der Geländedaten blau. Diese Schattierung spiegelt sich auch in der Höhenlegende wider.
In 3D wird das Wasser als schattierte Fläche dargestellt, die das Gelände auf der Höhe des Wasserspiegels schneidet.
Simulation von steigendem Wasserstand und Überschwemmungen
Eine komplexere Analyse erfolgt mit dem Werkzeug Simulation von steigendem Wasserstand/Überschwemmung in Global Mapper. Dieses Werkzeug modelliert, wie sich ein Anstieg des Wasserspiegels von einer Ausgangshöhe aus über das Gelände in einem bestimmten Gebiet ausbreitet.
Ausgehend von einer Höhe von Null als Startpunkt und einer Erhöhung des Wasserspiegels auf den Wert für die Flut werden die von einer bestimmten Flut betroffenen Gebiete als Polygone im Arbeitsbereich erstellt.
Um mehrere Gezeitenperioden, vorhergesagt oder gemessen, über den Untersuchungszeitraum schnell zu analysieren, können Daten nur für Hochwasser aus den Gezeitenvorhersagen der NOAA als Tabelle extrahiert werden. Mit dieser Tabelle von Hochwasserwerten in einem Global-Mapper-Skript können Ebenen, die jedes Hochwasser modellieren, leicht generiert werden.
Unter Verwendung der Tabelle der Hochwasser als variable Tabelle wird im Arbeitsbereich eine neue Ebene erstellt, die den Wasserstand bei jedem Hochwasser modelliert.
Mit der Animate-Funktion in Global Mapper kann jede Ebene nacheinander angezeigt werden, um die Schwankungen der Flut, einschließlich der jüngsten Königstide, Anfang November zu zeigen.
Betroffene Landflächen vorhersagen
Mit Blick auf die Zukunft können die Gezeitenvorhersagen für den Monat Dezember von der NOAA heruntergeladen werden. Bei der Überprüfung der Daten scheint es, dass die Gezeiten sich zwei Metern nähern und diese sogar überschreiten werden. Dies ist höher als im November und wird wahrscheinlich zu einigen Überschwemmungen an der Küste führen. Unter Verwendung des gleichen Skriptformats wie oben wird die generierte Gezeitentabelle für Dezember verwendet, um Ebenen für den Wasserstandsanstieg für die Flut in der ersten Dezemberhälfte zu erstellen.
Die Anzeige mehrerer Wasserstandsanstiegs-Ebenen für Dezember zeigt die prognostizierte Gesamtwirkung der Flut.
Das generierte Flutmodell, das die höchste vorhergesagte Flut identifiziert, kann im Spatial Operations Werkzeug mit lokalen kommunalen Daten verwendet werden, um die Parzellen und Straßen zu bestimmen, die aufgrund dieser bestimmten Flut möglicherweise überflutet werden. Durch die Verwendung der Verschneidung mit den Parzellendaten und dann den Straßendaten werden zwei neue Vektorebenen erstellt, die Listen potenziell überfluteter Straßen und Landflächen enthalten.
Mit Hilfe von räumlichen Operationen werden die Straßen und Grundstücke ermittelt, die bei der höchsten vorhergesagten Flut im Dezember von Überschwemmungen bedroht sind.
Da Global Mapper die Auswirkungen lokaler Gezeiten modellieren und betroffene Gebiete vorhersagen kann, können sich lokale Behörden und Unternehmen besser auf diese höheren Werte vorbereiten. Nach der Bewertung der aktuellen Situation der Küstenüberschwemmung können diese Informationen verwendet werden, um Strategien zur Hochwasserminderung in Global Mapper und anderen Programmen zu diskutieren und zu modellieren.
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- Visualisierung von Überschwemmungen an der Küste in Global Mapper
- GeoTalks Express: Analyse von Überschwemmungen an der Küste mit Global Mapper
Quellenangaben:
- Tide Predictions – NOAA Tides & Currents. Tides & Currents, National Oceanic and Atmospheric Administration, tidesandcurrents.noaa.gov/ noaatidepredictions.html?id=8418150.
- Weber, Sam, and Christopher Booker. “Barely a Cloud in the Sky and Portland, Maine, Is Flooding.” PBS, Public Broadcasting Service, 14 Nov. 2021, www.pbs.org/newshour/ show/barely-a-cloud-in-the-sky-and-portland-maine-is-flooding.