University of North Carolina Wilmington

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

Überblick

Fernmesssystem zur Erfassung von Sturmfolgen

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

 

Herausforderung

Schutz von Küstengemeinden vor den Auswirkungen von Stürmen

Der steigende Meeresspiegel und häufige und heftige Stürme bedrohen Küstenregionen weltweit und führen zu Überschwemmungen und Erosion der gesamten Küstenlinie. Um die Auswirkungen dieser Stürme zu antizipieren und Küstengemeinden entsprechend schützen zu können, ist es essentiell, sie zu erforschen und zu verstehen. Nur so können die richtigen Vorkehrungsmaßnahmen getroffen werden.

 

Lösung

LiDAR-Daten ermöglichen die Analyse von Wellenprofilen und Veränderungen der Küstenlinie

Im Rahmen von DUNEX (DUring Nearshore EXperiment), einem Gemeinschaftsprojekt mehrerer Behörden, Universitäten und NGOs, setzt Dr. Mieras den Blickfeld LiDAR-Sensor Cube 1 ein und sammelt 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. Die Anforderungen an das Messsystem sind vielfältig: Die Sensoren müssen sowohl Veränderung der Küstenlinie über einen längeren Zeitraum und in größeren räumlichen Dimensionen aufzeichnen, als auch Wellenprofile, die eine schnelle und kontinuierliche Datenerfassung in einem sehr viel schmaleren räumlichen Bereich erfordern.

Das konfigurierbare Scan Pattern der Cubes erfüllt diese Anforderungen, während  die Sensoren zudem die nötige Robustheit bieten, um 3D-Daten an der Küste zuverlässig zu erfassen. Im Vergleich zu Kameras bieten LiDAR-Daten eine zusätzliche Dimension und werden nicht durch schwierige Lichtverhältnisse oder Dunkelheit beeinträchtigt. Sie sind daher eine wertvolle Bereicherung für das Messsystem.

 

Ziel ist es, erschwingliche und skalierbare Messplattformen zu entwickeln, um die Auswirkungen von Sturmfluten auf Küstengebiete zu messen. Die große Flexibilität in der Konfiguration und auch im Mounting der Blickfeld-Sensoren ist dabei ein großer Vorteil.
Dr. Ryan Mieras
Assistant Professor of Coastal Engineering an der University of North Carolina Wilmington

Ausblick

Sammlung und Analyse von Langzeitdaten

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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