Wien nutzt Satellitendaten zur Stadtentwicklung

Die Stadtvermessung Wien (MA 41) bearbeitet Themen mit Raum- und Geo-Bezug und unterstützt die Stadt Wien bei ihren Fragestellungen mit innovativen Vermessungsmethoden, Geoanalysen, Geodaten und Geoinformation. Eine wichtige Aufgabe ist die gezielte Durchführung von Setzungs- und Kontrollmessungen bei städtischen Bauprojekten. Dadurch können Gefährdungen rechtzeitig erkannt werden.

Das von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) geförderte Projekt „RAVEN – Radarsatellitenbasierte Veränderungserkennung bei Bauwerken“ evaluiert Radardaten von Erdbeobachtungssatelliten, um städtische Infrastrukturen präzise zu monitoren. Dies geschieht derzeit beim U-Bahn-Bau entlang der Linien U2/U5, wo viele Gebäude im Bereich der neuen Trassen laufend überprüft werden.

Das Copernicus-Programm der EU

In Summe wird es im Zeitraum des Baubetriebes entlang des Linienkreuzes U2/U5 rund 9000 Messpunkte geben, die in einer Zeitserie die Bewegungen des beobachteten Bereiches genau dokumentieren und von Bauexpert*innen zur Einschätzung von möglichen Gefahren herangezogen werden.

Eine Möglichkeit sind Daten des Satelliten Sentinel-1 aus dem europäischen Weltraumprogramm Copernicus, der innerhalb von zwölf Tagen jeden Punkt auf der Erdoberfläche abdeckt. Sentinel-1 erfasst unabhängig von Sonneneinstrahlung und Wolkenbedeckung lückenlos Daten über die Land- und Wasseroberflächen der Erde. Dies funktioniert, weil der Satellit im Gegensatz zu optischen Sensoren mit aktiv ausgesandten Signalen arbeitet, die die Erdoberfläche abtasten. Der Sensor des 2,3 Tonnen schweren Satelliten kann ein Gebiet von bis zu 400 Kilometern Breite auf einmal überblicken.

Auf Basis von Daten-Zeitreihen solcher Radar-Satelliten können Bewegungsmuster von klar identifizierbaren Reflektoren der Erdoberfläche identifiziert werden. Beim Projekt RAVEN sind die Reflektoren Gebäudeteile, die vom Satelliten mit Radar-Signalen abgetastet werden. Die Hypothese ist folgende: Basierend auf den Zeitreihen des Satelliten und den daraus abgeleiteten Bewegungsmustern können Bewegungen von Gebäuden im Sub-Zentimeter-Bereich aufgedeckt werden.

Innovative Partnerschaften

Die Satellitendaten werden von der Salzburger Firma Augmenterra mithilfe eines speziellen Algorithmus verarbeitet. Als Endprodukt liegen Zeitserien über Bewegungen vor, die aus den Satellitendaten abgeleitet wurden. Die Ergebnisse der Auswertungen werden weiterführend mit den Messungen der Stadtvermessung (MA 41) abgeglichen. Wissenschaftler*innen des Fachbereichs Geoinformatik der Paris-Lodron Universität Salzburg evaluieren die Qualität der berechneten Satelliten-Auswertungen mit den Referenzdaten.

Koordiniert wird das Projekt vom Vienna Geospace Hub, der von der UIV Urban Innovation Vienna GmbH betrieben wird. Bei der UIV handelt es sich um die Klima- und Innovationsagentur der Stadt Wien.

Weiterführende Links:
Stadtvermessung Wien MA 41
Augmenterra
Fachbereich Geoinformatik – Paris Lodron Universität Salzburg

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