CCFireSense - Cloud-basierter Copernicus-Dienst zum Monitoring und zur Bekämpfung von Wald- und Flächenbränden an Verkehrsinfrastrukturen

Abstract

Wie die Erfahrungen im Sommer 2022 gezeigt haben, werden Vegetationsbrände eine dauerhafte Herausforderung bleiben. Dabei werden nicht nur wertvolle Waldflächen zerstört, sondern auch Verkehrsinfrastrukturen, z.B. Schienen und Straßen, bedroht. Hier ein funktionierendes Frühwarnsystem bereitzustellen, war Ziel des vorzustellenden Projekts "CCFireSense - Cloud-basierter Copernicus-Dienst zum Monitoring und zur Bekämpfung von Wald- und Flächenbränden an Verkehrsinfrastrukturen". Das Projekt setzte dabei auf Sentinel-2 Satellitendaten, zur Erfassung des Vegetationszustandes. Mit einer Zielauflösung von 10m mal 10m können Gefahrengebiete räumlich deutlich genauer dargestellt werden als beim Waldbrand- oder Graslandfeuerindex. Die Satellitendaten werden mit Landbedeckungsdaten aus COP4ALL und Wetterdaten des DWD verschnitten, um ein genaues und hochaufgelöstes Bild der Vegetationsbrandgefahr, also der Gefahr für eine schnelle Ausbreitung bei einem Entstehungsbrand, bereitzustellen. Ziel ist ein tägliches Update der Gefahrendarstellung in Form eines fünfstufigen und eines zwölfstufigen Vegetationsbrandgefahrenindex (VBI). Dazu entwickelte die Firma EFTAS mit Methoden der künstlichen Intelligenz die notwendigen Analysetools. Die Zusammenführung und Prozessierung der Daten geschah innerhalb der Cloudumgebung der Copernicus Dateninfrastruktur (CDI@NRW) beim Geoinformationszentrum des Landesbetriebs IT.NRW. Zum Kern gehörte auch eine einfach zu bedienende Nutzeroberfläche in einem Webbrowser. Es wird aber auch das Angebot eines WMS-Dienstes zur Nutzung in eigenen Geoinformationssystemen bestehen. 2022 wurden die technische Umsetzung sowie die Nutzbarkeit getestet. Dabei konnten durch das Feedback der Tester*innen schon wertvolle Erkenntnisse für die weitere Entwicklung gewonnen werden. Durch die intensiven Tests wurde auch eine Grundlage für einen prototypischen Produktivbetrieb geschaffen. Zurzeit ist das System auf das Bundesland Nordrhein-Westfalen beschränkt, eine Erweiterung auf andere Bundesländer ist aber denkbar. Der Mehrwert des Systems liegt aber nicht nur in der hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung der Fernerkundungsdaten, sondern es stellt auch ein qualitativ höherwertiges Lagebild dar. Die Informationen zum aktuellen Vegetationszustand vor Ort ermöglichen deutlich aussagekräftigere Vorhersagen und erlauben auch Ausbreitungsszenarien im Brandfall selbst.