Blickfeld LiDAR-Sensoren unterstützen bei der Erforschung der Auswirkungen von Sturmfluten an der Küste von North Carolina

Der steigende Meeresspiegel und häufige sowie starke Stürme bedrohen Küstenregionen weltweit und ziehen Überschwemmungen und erodierende Küstenstreifen nach sich. Es ist von entscheidender Bedeutung, diese Stürme zu erforschen und zu verstehen, um ihre Auswirkungen auf vorgelagerte Inseln und Küstengebiete vorhersagen und entsprechend geeignete Schutzmaßnahmen treffen zu können.

Ein Team der University of North Carolina Wilmington (UNCW) unter der Leitung von Dr. Ryan Mieras forscht hierzu intensiv und setzt dabei auf Blickfeld Cube 1 LiDAR-Sensoren. Ihr Ziel ist es, ein Messsystem zu entwickeln, das schnell entlang der Küste installiert werden kann, um Wasserlevel, Wellen und die Entwicklung des Strandprofils während eines Sturms remote erfassen kann.

Im Rahmen von DUNEX (DUring Nearshore EXperiment), einem Gemeinschaftsprojekt mehrerer Behörden, Universitäten und NGOs, setzte Dr. Mieras Anfang August 2021 den Blickfeld LiDAR-Sensor Cube 1 ein und sammelte Daten über Veränderungen des Strandprofils, der Wellen und der Wasserstände im Coastal Hydraulics Laboratory (CHL) des U.S. Army Corps of Engineers (USACE), Field Research Facility (FRF) in Duck, North Carolina, USA. Hierbei sind die Anforderungen vielfältig: Es müssen sowohl Veränderung der Küstenlinie über einen längeren Zeitraum und in größeren räumlichen Dimensionen aufgezeichnet werden, als auch Wellenprofile, die eine schnelle und kontinuierliche Datenerfassung in einem sehr viel schmaleren räumlichen Bereich erfordern.

Messsystem-Aufbau am Strand von North Carolina

„Wir testen hierzu aktuell, wie das konfigurierbare Scanpattern der Blickfeld-Sensoren dabei am besten zum Einsatz kommt,“ berichtet Dr. Mieras. „Die große Flexibilität in der Konfiguration und auch im Mounting der Sensoren ist dabei ein großer Vorteil und die Daten sind sehr vielversprechend.“

Zusätzlich zum flexiblen Scanpattern bietet der Blickfeld-Sensor auch die nötige Robustheit, um zuverlässig 3D-Daten an der Küste aufzunehmen. Die LiDAR-Daten bieten gegenüber Kameras eine weitere Dimension und werden weder von schwierigen Lichtverhältnissen noch Dunkelheit beeinflusst. Sie stellen daher eine wertvolle Bereicherung für das Fernmesssystem dar.

„Ziel ist es, erschwingliche und skalierbare Messplattformen zu entwickeln, um die Auswirkungen von Sturmfluten auf Küstengebiete zu messen“, so Mieras. „Die personellen und operationellen Ressourcen und die Unterstützung, die DUNEX bietet, gepaart mit der Expertise der Forscher, sind der perfekte Rahmen, um die Forschung und Entwicklung voranzutreiben.“

Über DUNEX hinaus wird Mieras seine Partnerschaft mit Forschern des U.S. Army Corps of Engineers fortsetzen. Mieras sagt, dass ihre nächsten Schritte darin bestehen, „die während der Pilotkampagne im August 2021 gesammelten Daten zu synthetisieren, gefolgt von der Entwicklung von Algorithmen, die die Daten filtern und Dinge wie die Entfernung, die jede Welle am Strand zurücklegt, und die Veränderung der Strandhöhe im Laufe der Zeit erfassen werden.“

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So schön sieht die Punktwolke einer Welle aus! Im Mai führte Ryan Mieras
erste Tests mit dem Blickfeld Cube 1 durch, um ihn anschließend in seiner
Messplattform einzusetzen.

Fotocredit für das Headerbild: UNCW

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