Kohlebrände in der VR China

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Britta Weiss
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1 Dokumentation und Monitoring von Kohlebränden in China mit Photogrammetrie, Fernerkundung und GIS (Kohlebrände in der VR China) Deutsche Montan Technologie GmbH, Essen Dipl.- Ing. AdM Norbert Benecke Dipl.- Geophysiker Lutz Petrat Essen,

China) Deutsche Montan Technologie GmbH, Essen Dipl.- Ing.

2 Inhalt Kohlebrände in der VR China 1. Allg. Projektinformationen 2. Geoinformationssystem XinJiang FireEx 3. Photogrammetrische Aufnahme des Testgebietes Tielike 4. Fernerkundung

3 Allg. Projektinformationen Volksrepublik China weltweit größter Kohleproduzent (Förderung ca. 1 Mrd. t Kohle/Jahr) Kohlebrände entlang der Flözausbisslinien an der Oberfläche sowie untertägig in Bergwerken Ursachen der Kohlebrände: Blitzeinschläge, Waldbrände oder spontane Selbstentzündung Ökologischer Schaden durch starke Emission von Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid und Hydrogensulfid Wirtschaftlicher Schaden durch geschätzten Kohleverlust von ca Mio. t Kohle/Jahr Unmittelbares Gefahrenpotential für Bevölkerung durch Tagesbrüche und Gasemissionen

Blitzeinschläge, Waldbrände oder spontane Selbstentzündung Ökologischer Schaden durch starke Emission von Kohlendioxid, Kohlenmonoxid,

4 Allg. Projektinformationen Abb.: Aufnahmen von Kohlebränden

5 Kohlebrände in der VR China Allg. Projektinformationen Urumqi Abb.: Räuml. Verteilung von Kohlebränden (nach Kijk, ITC, 1995) Beijing

6 Allg. Projektinformationen Grundlage: Kooperationsabkommen über die Löschung von Bränden in Kohlefeldern in Xinjiang, China zwischen Deutschland und China Auftraggeber: Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) Projektname: Strategien zur Löschung von Kohlebränden in der VR China Projektpartner: RAG / DMT State Administration of Coal Mine Safety Supervision (SACMSS) Fire-Extinguishing Engineering Department of XinJiang

(GTZ) Projektname: Strategien zur Löschung von Kohlebränden in der VR China Projektpartner: RAG / DMT State

7 Allg. Projektinformationen Projektziel: Analyse und Verbesserung der bisher in China eingesetzten Techniken zur Detektion, Exploration und Löschung von Kohlebränden Teilaufgaben: Durchführung von Referenzmessungen und Kartierungen (Geologie, Geophysik, GPS-Vermessung) mit moderner Ausrüstung in Testgebieten Beschaffung von Ausrüstung (Fahrzeuge, Mess- und Bohrgerät, Hard- und Software) Entwicklung und Einführung eines Geoinformationssystems Schulung der Einsatzkräfte vor Ort in neuer Technik

Geophysik, GPS-Vermessung) mit moderner Ausrüstung in Testgebieten Beschaffung von Ausrüstung (Fahrzeuge, Mess- und

8 Geoinformationssystem XinJiang FireEx Ziele Aufbau eines anwender-/praxisnahen GIS mit folgenden Aufgaben: Unterstützung bei Detektion, Exploration und Monitoring von Kohlebränden durch Archivierung und Darstellung objektbezogener Daten Unterstützung der Planung und Verwaltung von Löschmaßnahmen durch objektbezogenes Datenmanagement (Dokumentenverwaltung)

Kohlebränden durch Archivierung und Darstellung objektbezogener Daten Unterstützung der

9 Geoinformationssystem XinJiang FireEx Bisherige Arbeiten Durchführung eines Anwenderworkshops in Urumqi, China Erstellung und Abstimmung eines Lastenheftes (ca. 100 Funktionen) Anstehende Arbeiten Modellierung und Aufbau einer Geodatenbank Entwicklung einzelner Zusatzfunktionen unter ArcObjects Beschaffung Hard- und Software Implementierung des Systems vor Ort (Urumqi) Schulung der chinesischen Partner

100 Funktionen) Anstehende Arbeiten Modellierung und Aufbau einer Geodatenbank Entwicklung einzelner

10 Geoinformationssystem XinJiang FireEx Geplante Hard- und Software ArcView ArcInfo ArcView Data Files Personal Geodatabase Abb.: Hard- und Softwarekonzept (Alternative 1)

11 Geoinformationssystem XinJiang FireEx Geplante Hard- und Software Browser ArcPad ArcInfo ArcView ArcSDE ArcIMS ArcView Data Files Multiuser Geodatabase Abb.: Hard- und Softwarekonzept (Alternative 2)

ArcSDE ArcIMS ArcView Data Files Multiuser

12 Geoinformationssystem XinJiang FireEx Grober Funktionsüberblick FireField FireField 1, 1, 22 Allg. Allg. Information Information Kohleverlust Kohleverlust [m [m 3 /Jahr]: Menge brennender 3 /Jahr]: Menge brennender Kohle Kohle [m [m 3 ]: 3 ]: Mittlere Mittlere Brandtiefe Brandtiefe [m]: [m]: Emissionen Emissionen CO/CO CO/CO 2 /CH 4 [m 3 /Jahr]: 2 /CH 4 [m 3 /Jahr]: Status Burning Extinguishing in progress Extinguished 2, km Abb.: Darstellung der Kohlenbrandgebiete incl. Zusatzinformationen (Löschstatus, usw.)

[m 3 ]: 3 ]: Mittlere Mittlere Brandtiefe Brandtiefe [m]: [m]: Emissionen Emissionen CO/CO CO/CO 2 /CH 4 [m 3 /Jahr]: 2 /CH 4 [m 3

13 Geoinformationssystem XinJiang FireEx Grober Funktionsüberblick 4. Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, 2003 Okt Nov Jan Feb Apr Mai Jul Aug Okt Nov Jan Feb Apr Mai Jul Aug Dez Mrz Jun Sep Dez Mrz Jun Sep Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, Qtl, Okt Nov Jan Feb Apr Mai Jul Aug Okt Nov Jan Feb Apr Mai Jul Aug Dez Mrz Jun Sep Dez Mrz Jun Sep DMT Lastenhefterstellung DMT GTZ Lastenhefterstellung Einholung von Angeboten GTZ DMT Einholung Beschaffungsempfehlung von Angeboten DMT GTZ Beschaffungsempfehlung Systementscheidung GTZ GTZ Systementscheidung Beschaffung Hard- und Software GTZ DMT;NN Beschaffung Installation Hard- und und Software Grundschulung DMT;NN DMT;NN Installation Konzeption und Datenbank Grundschulung DMT;NN DMT Konzeption Konzepterstellung Datenbank Zusatzmodule nach Lastenheft und Prioritäten DMT DMT;NN Konzepterstellung Zusatzmodule Entwicklung nach Zusatzfunktionen Lastenheft und Prioritäten nach Lastenheft und XCB Beschaffung DMT;NN Satellitendaten Entwicklung Zusatzfunktionen nach Lastenheft und XCB DMT;NN Beschaffung Satellitendaten Processing Satellitendaten DMT;NN XCB Processing Satellitendaten Dateneingabe Aufbauschulung/Einführung XCB ZusatzmoduleDateneingabe DMT Aufbauschulung/Einführung Zusatzmodule DMT Projektpläne Exploration (Geophysik/ Geologie) Exploration (Geophysik/ Geologie) Zwischenbericht schreiben Zwischenbericht schreiben GIS Geodatabase GIS Geodatabase Löschentscheidung Löschentscheidung Aufbau des Projektplans Aufbau des Projektplans Projektplan Bericht Projektplan Bericht Projekt Flow-Charts Erstellung Karte Erstellung Karte Berichte 2, km Abb.: Verwaltung von ortsbezogenen Unterlagen

14 Geoinformationssystem XinJiang FireEx Grober Funktionsüberblick!!! PowerSupply, ClassA Riverbed, Dry Street, Secondary Track Street, Single Track WaterPipe, ClassA WaterPipe, ClassB Abb.: Darstellung relevanter Infrastruktur

15 Geoinformationssystem XinJiang FireEx Grober Funktionsüberblick Line 5 Self-Potential 40 U [mv] X [m] Survey 1 Magnetics Abb.: Darstellung von Explorationsmaßnahmen (Geophysik, Geologie)

25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X [m] Survey 1

16 Geoinformationssystem XinJiang FireEx Grober Funktionsüberblick Abb.: Darstellung von Insitu Aufnahmen (Digitalbilder, Infrarotaufnahmen)

17 Photogrammetrische Aufnahme des Testgebietes Tielike Topografische Aufnahme und DGM hoher Genauigkeit Auswertung durch chinesischen Partner Bildmaßstab 1:5.000 bis 1:8.000 Auswertung abgeschlossen, z.z. Prüfung und Abnahme Abschließende Integration in GIS durch DMT Abb.: Übersichtskarte der geflogenen Streifen

1:5.000 bis 1:8.000 Auswertung abgeschlossen, z.

18 Fernerkundung Ziele Detektion und Kartierung von aktiven und ehemaligen Kohlebrandregionen durch Auswertung von Landsat 7 Szenen Detektion thermaler Anomalien Detektion von durch Kohlebrände metamorph überprägten Gesteinen Kilometers Abb.: Landsat Szene ( )

Detektion thermaler Anomalien Detektion von durch Kohlebrände

19 Zusammenfassung Kohlebrände in China verursachen große ökologische und ökonomische Schäden GTZ Projekt Strategien zur Löschung von Kohlebränden in der VR China wird in China eingesetzte Techniken zur Detektion, Exploration und Löschung von Kohlebränden analysieren und verbessern Hauptkomponenten des Projektes: Geophysik, Geologie, Bohrtechnik, GIS, Photogrammetrie, Fernerkundung Derzeitiger Projektstand GIS: Lastenheft

Detektion, Exploration und Löschung von Kohlebränden analysieren und verbessern Hauptkomponenten des

20 Ausblick Umsetzung des GIS XinJiang FireEx Auswertung von Fernerkundungsdaten (Landsat 7) zur Detektion und Kartierung von Kohlebränden Auswertung photogrammetrischer Aufnahmen, Erstellung eines digitalen Geländemodells für das Testgebiet Tielike Durchführung von weiteren geologischen Kartierungen und geophysikalischen Explorationsmessungen der Kohlebrände Installation des GIS XinJiang FireEx vor Ort Training der chinesischen Partner in neuen Techniken

für das Testgebiet Tielike Durchführung von weiteren geologischen Kartierungen und geophysikalischen

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