Detektion hydromorpholo­gischer Veränderungen von Flüssen in Kaltklimaregio­nen durch integrierte hochauflösende räumlich-zeitliche Methoden

Jüngste technologische Fortschritte bei der Messung von Strömungseigenschaften, Sedimenttransport, Topographie und thermischen Eigenschaften von Flussläufen eröffnen neue Möglichkeiten zur Erfassung fluvialer und subaerischer Prozesse mit erhöhter räumlicher und zeitlicher Auflösung. Beispielsweise besteht ein großes Potenzial in der Nutzung von RGB-Farbbildern und Zeitrafferaufnahmen, um saisonale Veränderungen von Fließprozessen und Flussmorphologie zu erfassen, da zeitlich hochauflösende Messungen aufzeigen können, wann, wo und warum sich Flussufer zurückziehen.

Ziel dieses Projekts ist es, Fließcharakteristika und die treibenden Prozesse der Uferdynamik während der offenen Gerinneströmung zu messen, d. h. von der Frühjahrs-Schneeschmelzflut bis zum Niedrigwasser im Herbst. Dies erfolgt durch räumlich und zeitlich hochaufgelöste Daten, die mittels terrestrischer Zeitrafferaufnahmen und Videos von kostengünstigen stationären Kameras gewonnen werden. Für die Zukunft werden häufigere Extremwetterereignisse und Überschwemmungen, ein früherer Beginn des Eisaufbruchs an Flüssen sowie eine reduzierte Schneebedeckung erwartet. Zudem wird angenommen, dass der Klimawandel in Kombination mit Sedimentation einen Einfluss auf das Hochwasserrisiko hat. Veränderungen im Flusslauf, insbesondere die Auflandung des Flussbetts, können zu einer Verringerung der Abflusskapazität führen und somit Hochwasserereignisse verstärken. Daher können die neuen Methoden sowie die gewonnenen hydro-morphologischen Beobachtungen und Interpretationen dieses Kooperationsprojekts dazu beitragen, den Hochwasserschutz in anderen Flussgebieten zu unterstützen.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und in Zusammenarbeit mit der Department of Geographical and Historical Studies, Universität Ostfinnland durchgeführt.

Veröffentlichung

• Eltner, A., Bertalan, L., Perks, M., Grundmann, J., Lotsari, E. (2021): Hydro‐morphological mapping of river reaches using videos captured with unoccupied aerial systems. Earth Surface Processes and Landforms. 10.1002/esp.5205 (Link ESP&L).