Zeitschrift für Küstenzonenmanagement

Abstrakt

Überwachung der Dynamik in Küstennähe an der Südwestküste Indiens: Ein Ansatz mit Videobildern

Ramesh Madipally, Sheela L Nair, Anoop TR, KK Ramachandran und Prakash TN

Die kontinuierliche Überwachung der komplexen Prozesse in Küstennähe ist für Wissenschaftler und Küsteningenieure wichtig. Der Küstenbereich ist von Natur aus sehr dynamisch; die kontinuierliche Probenahme mit herkömmlichen Sensoren vor Ort ist sehr unzulänglich, da der Einsatz von Instrumenten kostspielig und riskant ist. In einer solchen Umgebung ist die Fernerkundung ein vielversprechendes Messinstrument, aber Satellitenbilder oder Luftaufnahmen stoßen bei widrigen Wetterbedingungen an ihre Grenzen. Daher sind optische Untersuchungen mit Videokameras zu einem leistungsstarken und kostengünstigen Instrument für die langfristige Datenerfassung von Prozessen in Küstennähe geworden. Vor diesem Hintergrund wurde im September 2016 in Thiruvananthapuram, Kerala, an der Südwestküste Indiens, ein neues Küstenüberwachungssystem eingerichtet. Dieses System bietet enorme Möglichkeiten, zu einem vollautomatischen Küstenüberwachungssystem ausgebaut zu werden. Die erste Entwicklungsphase befasst sich mit Datenbankverwaltung, Vorverarbeitung zur Korrektur von Linsenverzerrungen und Georeferenzierung von Videobildern. Die Rektifizierung wird mithilfe der Open-Source-Toolbox „ULISES“ durchgeführt. Die rektifizierten Pixel-Zeitstapel wurden für die Wellenanalyse in Küstennähe verarbeitet. Mithilfe von Methoden zur Schätzung der Leistungsspektraldichte mit mehreren Taper-Methoden wird eine ortsspezifische Übertragungsfunktion mit den Pixel-Zeitstapeldaten und den Messdaten vor Ort erstellt. Zur Schätzung der Wellenparameter wurden Methoden der Spektralanalyse verwendet. Die berechnete Wellenhöhe, mittlere Periode und Spitzenfrequenz stimmen mit den vor Ort gemessenen Wellendaten mit einer mittleren Abweichung von -0,01 m, 0,14 s, 0,0004 Hz und quadratischen Mittelfehlern von 0,15 m, 1,7 s bzw. 0,010 Hz überein. Die Ergebnisse dieser Studie sind recht ermutigend, da sie darauf hinweisen, dass Videobildtechniken das Potenzial haben, als vollwertiges Küstenüberwachungssystem eingesetzt zu werden, was für das Verständnis der Küstenhydrodynamik, insbesondere der x, äußerst nützlich ist.