Wadi Hadramaut erlebt Überflutungskatastrophe Satelliten karten unterstützen dje Koordination der Hilfsmaßnahmen

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1 38 Tobias Schneiderhan, O a Kranz und bunter zeug Im Oktober 2008 zog der dritte tropische Hurrikan der Saison über den Indischen Ozean und traf in Jemen auf Höhe von AlMukalla auf Land. Er verursachte durch seine Starkniederschläge in einigen Teilen des Landes blitzartige Überflutungen, die schwere Verwüstungen anrichteten. Auf grund der geographischen Gegebenheiten floss der Großteil des Niederschlags über das Dschol-Gebirge nach Nordosten in das Wadi Hadramaut. Dieses Ereignis fand seinen Höhepunkt um den 24. und 25. Oktober herum. Für die lokal arbeitenden UN-Organisationen war klar, dass man hier dringend aktiv werden musste. Doch am Anfang stand die Frage, wo die größten Auswirkun gen aufgetreten und in welchem Aus maß die einzelnen Gebiete betroffen sind. Oder einfacher: Wo muss jetzt am dringendsten geholfen werden? Um diese Frage zu klären, hat das regionale Büro ROMENACA (Regional Office Middle East, North Africa and Central Asia) von UN OCHA (United Nations Office fo r the Coordination o f Humanitarian A f fairs) die Hilfe der International Charter, Space and Major Disasters angefordert. Die Charter ist ein Bündnis weltweiter Satellitendatenanbieter, die sich zusam mengeschlossen haben, um in Katas trophensituationen unbürokratisch und kostenfrei ad-hoc Satellitendaten und daraus abgeleitete Informationen an au torisierte Nutzer bereit zu stellen (siehe Satelliten bilder haben den Vorteil, dass sie einen schnellen und effizienten Überblick über die Situation vor Ort ermöglichen und somit einen entscheidenden Beitrag für das Katastrophenmanagement leisten können. Die autorisierten Nutzer sind zumeist die Zivilschutzbehörden (oder Innenministerien) der Länder oder eine UN-Organisation, die vor Ort tätig ist. Fragt ein autorisierter Nutzer Daten an, werden unverzüglich entsprechende Sa telliten programmiert, die für die zugrun de liegende Fragestellung hinsichtlich der räumlichen Auflösung und des nächst möglichen Überfluges geeignet erschei nen. Nicht immer sind optische Daten hilfreich, da diese nur nutzbar sind, sofern in der betroffenen Region wenig oder im besten Fall keine Bewölkung herrscht. Da diese Sensoren den Bereich des sicht baren Lichtes nutzen (vergleichbar mit dem Spektrum, das wir mit unserem Au ge sehen) würde man also nur auf die Wadi Hadramaut erlebt Überflutungskatastrophe Satelliten karten unterstützen dje Koordination der Hilfsmaßnahmen Wolken schauen. In manchen Fällen wird daher auf Radarsatelliten zurückgegrif fen, die aufgrund der physikalischen Ei genschaften der Radarwellen in der Lage sind, die Erdoberfläche durch die Wolken hindurch aufzunehmen. Eine Vereinigung wie die Internatio nal Charter und der beschriebene Pro zess sind wichtig, da die Satelliten zwar permanent im All um die Erde kreisen, aber grundsätzlich nur dann aufzeichnen, wenn man entsprechende Aufnahmen veranlasst. Ohne eine solche Program mierung würden über einem Gebiet, das von einer Naturkatastrophe heimgesucht wurde, gar keine Bilder aufgenommen werden. Die Charter stellt die Aufnahmen sicher und arbeitet für die Auswertung mit externen Organisationen zusammen, die die Daten analysieren und die Ergeb nisse dem Nutzer anschließend in Form von Kartenprodukten bereitstellen. Die Analysen werden meist über internatio nale Projekte wie RISK-EOS (www. risk-eos.com) oder RESPOND abgewi ckelt ( die bei der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) angesiedelt sind. Dabei sind diese beiden Projekte in dem übergeordneten GMESProgrannn aufgehängt und stellen speziell diese Schnellkartierungen als Service be reit (GMES - Global Monitoring fo r En vironment and Security: Den Service trägt das Projekt, so dass dem Anfrager keine Kosten entstehen. Im Vordergrund steht die rasche Hilfe für die betroffene Bevölkerung. Die Charter wurde für die Überflu tungen im Jemen am 28.Oktober ange fragt, und das Deutsche Zentrum für Luftund Raumfahrt (DLR) übernahm sowohl die Projektführung als auch die Datenana lyse. Für derartige Anfragen hat das DLR einen speziellen Service eingerichtet: das Zentrum für satellitengestützte Krisenin formation (www. dir. zki.de). Zu Beginn einer Anfrage über die Charter werden Übersichtskarten aus Archivdaten erzeugt, um sehr rasch ge eignete Grundlagen zur Orientierung im Gelände bereitzustellen. Insbesondere in Entwicklungsländern liegt kaum aktuelles Kartenmaterial vor, und diese Übersichts karten liefern einen sehr gezielten Über blick über das betroffene Gebiet. Da direkt nach dem Katastrophenereig nis aufgrund technisch bedingter Warte zeiten bis zur ersten Neuaufnahme noch keine aktuellen Bilddaten vorliegen, bie ten die Übersichtskarten oft die einzige Möglichkeit der Unterstützung für die Einsatzteams im Gelände innerhalb der ersten Stunden. Selbstverständlich wird die Zeit zwischen dem Ereignis und der ersten Neuaufnahme dazu genutzt, die bevorstehenden Kartierungen vorzube reiten. Auch die Einsatzteams brauchen eine gewisse Zeit, bis sie vor Ort eintreffen und die Arbeit aufnehmen können. Je nach Art der Katastrophe und der Zu gänglichkeit des Gebietes kann das von einigen Stunden bis wenige Tage dauern. Dabei spielen Faktoren wie der nächstge legene Flughafen eine Rolle, aber auch die Tatsache, ob die Zugangsstraßen noch nutzbar sind oder Alternativrouten ge sucht werden müssen. Im Allgemeinen werden im ersten Mo ment die vorliegenden Archivdaten nach brauchbaren Informationen durchsucht. Dazu gehören Ortsnamen, Straßennetz, Infrastruktur (Flughäfen etc.), aber auch das digitale Höhenmodell, um beispiels weise Höhenlinien in die Karte als Hilfs mittel für den Karteninterpreten im Feld einzubauen. Parallel wird auch im Inter net nach vertrauenswürdigen Quellen und hilfreichen Informationen gesucht, wie die aktuelle Lage (die am stärksten betrof fenen Orte) vor Ort und die Entwicklung. Kommen die Satellitendaten an, müssen diese je nach ausgeliefertem Produkt noch entzerrt werden, der Einfluss der Streuung in der Atmosphäre korrigiert und zur Darstellung als Hintergrund in den Karten eventuell auch graphisch ver bessert werden. Danach wird die Analyse der Bilddaten durchgeführt. Je nach ge suchter Information und Bildqualität kann dabei auf automatische Methoden oder eine manuelle Digitalisierung durch einen erfahrenen Bildinterpreten zurückgegrif fen werden. Somit erhält man verschie dene Informationsschichten wie Hinter grundbild, Höhenmodell, Ortsnamen, A b b.i: Bevölkerungsverteilungskarte des JRC fiir das Gebiet um Shibam und Sayun im Wadi Hadramaut. Die Anzahl der Bevölkerung ist farblich kodiert von dunkelgrün fü r unter 250 Einwohner bis dunkelrot fü r 2250 bis 2500 Einwohner. Als Hintergrund dient eine Archivszene des LANDSAT-Satelliten aus dem Jahr 2000 (Quelle: applications/2008/yeinen/160_en.html)

2 YEMEN - Shibam area - Population distribution 'trE 45'0'0"E Tarim': Legend mm P o p u la te d p la c e s Po )iilation totals derived from 2004 Census < Major road District Towns and Villages Say,Li n,^ Interpretation P o p u la te d p la c e s in th e fla s h flo o d a ffe c te d d is tric ts of S h ib a m, S a y u n, T a rim, a n d A I Q u a tn (2 4 /2 5 O c to b e r 20 0B ). T h e in fo rm a tio n w a s d e riv e d fro m c e n s u s d a ta. T h e p o p u la tio n fig u r e s o f th e sin g le Shibam v illa g e s w e r e s u m m e d u p a n d v is u a lis e d in a grid fo rm a t. T h e p o p u la tio n fig u re s s h o w p o p u la tio n to ta ls p e r M e t e r x M e te r g rid. T O T j^ Reference Grid Geographic Grid P ro je c tio n : U T M Z o n e 3 9 N o rth m KjPi?:' m G e o g ra p h ic S p h e ro id : W G S84 W GS84 D a tu m : W GS84 W G S 84 S c a le : 1 : fo r A 3 p rin ts N fa Dat3 sources P o p u la tio n & In fra s tru c tu re : T h e R e p u b lic o f Y e m e n. M in is try o f P u b lic H e a lth & P o p u la tio n R o a d n e tw o rk : Z K I/D L R L a n d s a t -7 E T M + : E a r th s ta r G e o g ra p h ie s Framework T h e p ro d u c ts e la b o ra te d fo r th is R a p id M a p p in g A c tiv ity c a ll a re re a lis e d d u rin g a c ris is on a b e s t e ffo rt b a s is w ith in a v e r y s h o r t tim e fra m e. N o lia b ility c o n c e rn in g th e c o n te n t is a s s u m e d b y th e p ro d u c e r. M l M a p p ro d u c e d th e b y E C -J R C -IS F E R E A J R C 2008 m f o - is fe r e jr c.it h ttp ://is fe re a.jr c.e c.e u ro p a.e u IS F E R E A ji EUROPEAN COMMISSION DffiECTORAIfGENBIAL Schneiderhan/Kranz/Zetig: Überflutiingskatastrophe Hadramaut Cartographic information. J o in t Research C entre 50'0'0 E < > i

3 40 Jemen-Report Jg. 40/2009, Heft I

4 Straßennetz und Schadensinformation, die je nach Nutzerwunsch zu einem indi viduellen Kartenprodukt zusammenge stellt werden können. Für die Überflutungen im Jemen wur den höchstaufgelöste optische Daten be stellt, da ein möglichst genaues Bild der dortigen Schadenslage benötigt wurde. Dabei werden Bilder des Schadensge bietes bis unter einem Meter Auflösung aufgezeichnet und gleichzeitig Flächen von etwa 15 km x 15 km abgedeckt. Viele Satelliten dieser Art nehmen zusätzlich Informationen im nahen Infrarotbereich auf. Mit Hilfe dieses Kanals können be sonders gut Aussagen über den Feuchte gehalt des Bodens und offene Wasserstel len gemacht werden, eine sehr gute Basis für Schadensanalysen. Zunächst wurden Daten des franzö sischen SPOT5-Satelliten mit 2,5 m Auf lösung und einer Abdeckung von 60 km x 60 km geliefert. Damit war die Auflösung der verfügbaren Daten nicht ganz so gut wie bei anderen Satelliten, aber dafür war die Flächenabdeckung größer, was sich als großer Vorteil herausgestellt hat. Die Daten wurden vier Tage nach der Anfrage von UN OCHA aufgezeichnet und am folgenden Tag zur Analyse bereitgestellt. Neben dem optischen Bild steht bei Daten dieses Sensors auch ein Infrarotkanal zur Verfügung. Es wurde schnell deutlich, dass die am stärksten betroffenen Ge biete um Al-Mukalla, Al-Qumrah und im Wadi Hadramaut lagen, wobei es letzteres am schlimmsten erwischt hatte. Für diese Region stellte das ZKI bereits acht Stunden nach Dateneingang erste Karten bereit (siehe Abb.l und 2). Ein vierköpfiges Kartierteam stand Tag und Nacht zur Verfügung, um bei Eingang der Daten schnellstmöglich zuverlässige und aussagekräftige Karten zu erstellen. Nothilfeeinsätze in unmittelbarer Folge einer Naturkatastrophe dienen in erster Linie der Hilfe der betroffenen Bevölke rung. Für viele Regionen der Welt stehen allerdings nur unzureichendes Kartenma terial oder Informationen über die Be völkerungsanzahl und deren Verteilung zur Verfügung. Bevölkerungszahlen wer den meist basierend auf administrativen Einheiten veröffentlicht. Im Falle der betroffenen Region Hadramaut gab die Internetseite des Zentralen Jemenitischen Amtes für Statistik die Bevölkerungs- Abb.2: Schadenskarte Shibam: Hinter grund ist ein optisches Archiv-Satel litenbild des SPOT5 mit der überlagerten Schadensmaske der Flutschneise in hellblau (Quelle: applications/2008/yemen/l 60_en.html) 41 Abb.3: Uferbereich im Wacli Hadramaut. Anhand der umgeknickten Palmen kann die Wucht und die Breite der Flut abgeleitet werden (Quelle: UN OCH A ) große mit etwas mehr als einer Million Einwohnern an - bei einer Fläche von fast km2. Da die Überschwem mungen nur ein lokales Ereignis waren, war klar, dass die Bevölkerungszahlen viel zu ungenau für konkrete Hilfspla nungen waren. Aus diesem Grund werden Methoden entwickelt, wie mit Hilfe von Satellitenbildern und weiteren Geoinformationen die statistischen Angaben geo graphisch bereinigt werden können, um genauere Angaben über die Verteilung der Einwohner zu geben. Im vorliegenden Fall standen sehr genaue Bevölkerungs daten (Zensus 2004) mit geographischem Bezug auf der Internetseite des Jemeni tischen Ministeriums für Gesundheit und Bevölkerung (Ministry of Public Health and Population) zur Verfügung, so dass auf weitere Modellierungen verzichtet werden konnte. Die entsprechende Karte wurde in Kooperation mit der Gemeinsamen For schungsstelle der Europäischen Kom mission (Joint Research Centre, JRC) erzeugt. Alle Ergebnisse (Überschwemmungszonierung, Schäden, Bevölkerung etc.) wurden zur weiteren Analyse und Erstel lung der Karten in ein Geographisches Informationssystem (GIS) integriert. Ein GIS kann - stark vereinfacht - als ein Computerprogramm beschrieben werden, mit dem verschiedene Informationsebe nen mit räumlichem Bezug bearbeitet und analysiert werden können. Hierzu zählen beispielsweise Satellitenbilder, Straßenverläufe, administrative Grenzen, Bevölkerungsverteilung und Ortsnamen, aber eben auch Informationen über Zer störungen an Infrastruktur oder Schäden an Vegetation. Aus diesen verschiedenen Informationsebenen kann dann eine indi viduelle Karte zusammengestellt werden, indem beispielsweise das Satellitenbild als Hintergrund gewählt wird, Ortsna men eingeblendet, Straßen hinzugefügt und die Standorte von Krankenhäusern gekennzeichnet werden. Dies wird zu meist mit der Schadensanalyse vervoll ständigt. Ergebnisse Da zwischen dem akuten Ereignis und den Neuaufnahmen ein paar Tage ver gangen waren und der trockene Wüsten boden das Wasser längst aufgenommen hatte, konnten kaum noch Wasserstel len erkannt werden. Allerdings wiesen einige wenige Stellen durch massiv durchnässte Böden und zum Teil noch stehendes Wasser auf das Ausmaß der Überflutung hin. Fruchtbares Agrarland wurde großflächig von der durch das Wadi schießenden Flutwelle iiberspiilt oder abgetragen. In den Satellitenszenen lassen sich das Ausmaß und die Breite der Überflutungen manchmal nur noch an den umgeknickten Dattelpalmen erkennen, wie sie auch in Abb.3 zu erkennen sind. Deutliche Schäden wies auch die Infra struktur auf. Zahlreiche Straßen wurden weggespült und die aus Lehm gefertigten Häuser brachen zusammen (siehe Abb.4). Diese Schneise der Zerstörung konnte sehr gut in der Neuaufnahme beobachtet werden und mit einer Aufnahme von vor der Überflutung verglichen werden. In

5 42 Infrastruktur, Gebäuden und Anbauflä chen. Die Technik kann diese Naturka tastrophen nicht verhindern, aber sie kann mit ihren Entwicklungen dazu beitragen, die Folgen zu lindern und schnelle Hilfe bereit zu stellen, wie auch hier im Falle der Überschwemmungen im Wadi Ha dramaut. Es ist zu hoffen, dass sich diese einzigartige und wertvolle Region rasch von diesem Ereignis erholen kann. Abb.4: Von den Starkniederschlägen und Überflutungen zerstörte Ansiedlung im Wadi Hadramaut (Quelle: UN OCHA) den Karten wie in Abb.2 war das von der Flut betroffene Gebiet mit der hellblauen Fläche gekennzeichnet. In Kombination mit der Bevölkerungsverteilung konnten Fokusbereiche definiert werden. Die UN hat diese Karten weitreichend eingesetzt und damit ihre Feldeinsätze unterstützt und ihre Hilfslieferungen an die Bevöl kerung koordiniert. Das ZKI stand in ständigem Kon takt mit dem Feld-Koordinator von UN OCHA, der diese Aussagen bestätigen konnte und im Laufe der Tage auch immer feinere Angaben zu betroffenen Orten ge ben konnte, was wichtig ist, um auch die Neuaufnahme von Satellitenbildern dem verbesserten Kenntnisstand anzupassen. Die Schadensgebiete sahen vor Ort höchst unterschiedlich aus, was die Bilder aus dem Feld zeigten. Waren es an dem einen dünn besiedel ten Ort nur umgerissene Dattelpalmen, so waren es in den Ortschaften Shibam, Sayun, Tarim oder Sah zum Teil massive Zerstörungen an den Wohngebäuden, da diese vorwiegend aus Lehm bestehen und einer solchen Wassermenge nicht standhalten konnten (siehe Abb.3 und 4). Zahlreiche Straßen wurden zerstört, was auch die Hilfslieferungen in das Gebiet behindert hat. Insgesamt waren im Je men über Menschen von diesen Überflutungen betroffen. Mindestens 70 Menschen verloren ihr Leben und über wurden obdachlos. Die Flücht linge organisierten sich in provisorisch eingerichteten Lagern, die von der UN mit Nahrungsmitteln und anderen Hilfs gütern versorgt wurden. Einige Distrikte wie beispielsweise um Sayun, Shibam und Al-Qatn mussten zusätzlich den Verlust von bis zu 70% der Agrarfläche hinnehmen, was vor allem in den kom menden Monaten zu erheblichen Ernte verlusten führen wird. Inzwischen wurden zahlreiche Hilfs programme ins Leben gerufen. In erster Linie haben die arabischen Nachbarn geholfen. Um nur einige der Hilfsmaß nahmen zu nennen: Saudi-Arabien hat 100 Mio. US-Dol lar und medizinische Versorgung für die Opfer zur Verfügung gestellt. Der Rote Halbmond der Vereinigten Arabischen Emirate sendete 40 Tonnen an Lebens mitteln und sonstigen Hilfsgütern. Ku wait unterstützte die Hilfsmaßnahmen mit über 540 Tonnen an Baumaterial für Unterkünfte, Zelte, Nahrungsmittel und mobile sanitäre Anlagen und Toiletten. Auch das Deutsche Auswärtige Amt hat eine Soforthilfe von Euro spe ziell für die Bevölkerung im Wadi Had ramaut angewiesen und weitere Euro für die zusätzlichen internen Flücht linge. Aber auch die UN hat nicht nur Sofort-Nahrungsmittel für Men schen durch das World Food Programme (WFP) in das betroffene Gebiet gebracht, sondern über die W eltgesundheitsor ganisation (WHO) auch medizinisches Material für über US-Dollar zur Überwachung und Eindämmung mögli cherweise aufkeimender Krankheiten für einen Zeitraum von drei Monaten. Damit diese Hilfe möglichst effektiv eingesetzt werden kann, sind schnelle, flächendeckende Informationen zur Scha denslage und zur betroffenen Bevölke rung zwingend erforderlich. Mit Hilfe der Karten, die für die Überflutung in Jemen erstellt wurden, konnte nicht nur die Größe des Schadens ermittelt werden. Auf Basis der bereit gestellten Informa tionen konnten darüber hinaus die aku ten Hilfeleistungen koordiniert und auch die weiteren Hilfsmaßnahmen optimiert werden. Die Überflutung trat mit einer nicht zu erwartenden Wucht auf und ver ursachte zum Teil gewaltige Schäden an Di: Tobias Schneiderhan (Jahrgang 1975) studierte Physische Geographie, Bioklimatologie und Fernerkundung an der Ludwig-MaximiliansUniversität in München schloss er sein Studium erfolgreich mit seiner Doktorarbeit im Bereich Radarferner kundung ab. Seit Januar 2006 arbeitet er am Deutschen Zentrum fü r Luft- und Raumfahrt für das Zen trum fü r satel litengestützte Kriseninformation (ZKI). Er betreut die GMES-Projekte RISK EOS und RESPOND und war bereits mehrfach Projektmanager innerhalb der International Charter Space and Major Disasters Olaf Kranz (Jahr gang 1973) studierte Physische Geographie, Bodenkunde, Geoökologie und Geoinfor^ \ mationswissenschaften an Marburg und Salzburg. Seit März 2007 arbeitet er am Deut schen Zentrum für Luft- und Raumfahrt fü r das ZKI. Er betreut die GMES-Pro jekte LIMES und G-MOSAIC und ist im Rahmen der International Charter Space and Major Disasters regelmä ßig als Projektleiter tätig. Gunter Zeug arbeitet seit 2006 am Joint Research Center der Europäischen Kom mission in Ispra in Norditalien als Geomatik- und Fernerkun dungsspezialist. In der Abteilung, Support to Externa! Security befasst er sich vor allem mit Risikoab schätzungen fü r urbane Räume in Bezug auf Naturgefahren und Naturkatastro phen. Daneben untersucht er Methoden zur Quantifizierung von Bevölkerung mittels Fernerkundung.