Študija primera 3

Aplikacija WhereIsWater

Operativna identifikacija ponavljajoče poplavljenih kraških pokrajin z uporabo WhereIsWater za obdobje 2015–2024.

Izziv Challenge

Presihajoča kraška jezera so med najbolj poplavno ogroženimi kmetijskimi pokrajinami v Sloveniji. Voda se lahko večkrat pojavi na istih območjih v kratkih časovnih obdobjih, medtem ko je večji del leta ni.

Takšno dinamično obnašanje ustvarja negotovost za kmete in odločevalce. Registri kmetijskih zemljišč in sheme nadomestil pogosto temeljijo na statičnih klasifikacijah, ki ne odražajo dejanske pogostosti poplav. Posledično se lahko zemljišča, ki so redno poplavljena, obravnavajo enako kot zemljišča, ki so poplavljena le občasno, kar vodi do neučinkovitih odločitev o rabi zemljišč in sporov glede upravičenosti do kmetijske podpore.

Potreben je bil dosleden, objektiven in dolgoročen pregled pojavnosti poplav.

Rešitev: WhereIsWater

WhereIsWater je operativna aplikacija, ki nenehno analizira radarske podatke Sentinel-1 za zaznavanje površinskih vodnih teles po vsej Sloveniji.

Aplikacija izvaja redno, nacionalno zaznavanje vodnih teles neodvisno od oblačnosti in svetlobnih pogojev. S sistematičnim beleženjem prisotnosti vode skozi čas WhereIsWater zagotavlja edinstven dolgoročni arhiv poplavnih dogodkov in dinamike vode. V okviru Digitalnega dvojčka Slovenije je bila aplikacija WhereIsWater bistveno nadgrajena in integrirana v platformo.

Za ta primer uporabe WhereIsWater služi kot primarni vir podatkov, ki omogoča analizo pogostosti poplav v desetletnem obdobju (2015–2024) za izbrana presihajoča kraška jezera.

Kako deluje

WhereIsWater združuje avtomatizirano satelitsko obdelavo s časovno agregacijo in validacijo:

  • Satelitske SAR slike Sentinel-1 se obdelujejo za zaznavanje površinske vode v vseh vremenskih pogojih

  • Vodne maske se samodejno generirajo za vsako pridobitev

  • Posamezne detekcije so shranjene v nacionalnem arhivu pojavnosti vode

  • Pogostost poplav se izračuna z združevanjem detekcij v celotni časovni seriji

  • Rezultati so potrjeni z uporabo optičnih satelitskih posnetkov, meteoroloških podatkov in nacionalnih evidenc poplav

Ta operativna postavitev zagotavlja doslednost, ponovljivost in razširljivost.

Rezultati in vpliv

Kartiranje pogostosti poplav je bilo uporabljeno za Radensko polje, Planinsko polje in Ljubljansko barje. Rezultati podpirajo transparentno razlikovanje med občasno in pogosto poplavljenimi zemljišči, kar omogoča bolj dosledno klasifikacijo zemljišč in izboljšano odločanje.

A) Radensko polje

  • Skupna analizirana površina: 1.496,62 ha

  • Največji posamezni poplavni dogodek: 186,48 ha (12,46 %) dne 21. 9. 2017

  • Območja, poplavljena vsaj dvakrat: 198,71 ha (13,28 %)

  • Območja, poplavljena štirikrat ali več: 117,90 ha (7,88 %)

Največje zaznane poplave Radenskega polja

Poplave so prostorsko koncentrirane v jasno določenih depresijah, ki jasno razmejujejo območja ponavljajočih se poplav. Ta območja kažejo omejeno primernost za stabilno kmetijsko rabo in jih je mogoče objektivno ločiti od zemljišč, ki so prizadeta le med redkimi poplavnimi dogodki.

Pojavnost poplav za Radensko polje
B) Planinsko polje
  • Skupna analizirana površina: 983,7 ha

  • Največji posamezni poplavni dogodek: 744,27 ha (75,66 %) dne 22. 11. 2019

  • Območja, poplavljena vsaj dvakrat: 842,54 ha (85,65 %)

  • Območja, poplavljena štirikrat ali več: 772,07 ha (78,49 %)

Največje zaznane poplave Planinskega polja

Na pojavnost poplav močno vplivata kraška hidrologija in učinki rečnega zaledja. Območja ponavljajočih se poplav se ujemajo z znanimi hidrološkimi potmi. Kartiranje na podlagi pogostosti omogoča dosledno prostorsko razlikovanje poplavno ogroženih zemljišč.

Pojavnost poplav za Planinsko polje
C) Ljubljansko barje
  • Skupna analizirana površina: 13.505,13 ha

  • Največji posamezni poplavni dogodek: 1.553,09 ha (11,5 %) dne 6. 8. 2017

  • Območja, poplavljena vsaj dvakrat: 3.296,80 ha (24,41 %)

  • Območja, poplavljena štirikrat ali več: 1.465,01 ha (10,85 %)

Največje zaznane poplave Ljubljanskega barja

Poplave se pogosto, a neenakomerno pojavljajo po pokrajini. Kartiranje pojavnosti vode razkriva močno prostorsko heterogenost. Rezultati podpirajo razlikovanje med redno poplavljenimi območji in zemljišči, ki so prizadeta le med ekstremnimi dogodki. Ekstremni meteorološki dogodki imajo neposreden in takojšen vpliv na poplave.

Pojavnost poplav za Ljubljansko barje

Zakaj je to pomembno

S pretvorbo ponavljajočih se satelitskih zaznav v karte pogostosti poplav WhereIsWater spreminja epizodne poplave v uporabne prostorske dokaze.
Pristop:

  • Podpira objektivno klasifikacijo kmetijskih zemljišč na podlagi dejanske izpostavljenosti poplavam

  • Izboljšuje transparentnost pri ocenah stanja zemljišč in nadomestil

  • Zmanjšuje dvoumnost in spore v poplavno ogroženih kraških pokrajinah

  • Zagotavlja nacionalno dosleden okvir za dolgoročno spremljanje

Znane omejitve in blažilni ukrepi

Ugotovljeni sta bili dve glavni omejitvi:

  • Snežna odeja: Zgodnja in pozna snežna odeja se lahko občasno napačno klasificira kot voda. Da bi zmanjšali ta učinek, je bilo obdobje analize omejeno na april–november, rezultati za april in november pa so bili ročno preverjeni.
  • Ekstremni padavinski dogodki: V redkih primerih lahko intenzivne padavine v času satelitskega zajemanja začasno spominjajo na površinsko vodo na radarskih posnetkih. Takšni dogodki so bili identificirani in preverjeni z uporabo meteoroloških podatkov in podatkov radarskih padavin.

Primer: Ekstremni vremenski dogodek na Ljubljanskem barju 6. avgusta 2017 je povzročil največji posamezni poplavni dogodek, zaznan v zadnjih 10 letih.

Prenosljivost

Ker WhereIsWater deluje na nacionalni ravni in se opira na rutinsko dostopne podatke Sentinel-1, je metodologija v celoti prenosljiva na:

  • Druga presihajoča jezera in polja

  • Poplavno ogrožena kmetijska območja

  • Dolgoročne programe spremljanja zemljišč in voda

Sistem podpira nenehne posodobitve, ko so na voljo novi satelitski podatki.

Razvil: GeoCodis Ltd. Vse pravice pridržane