Monitorování rozsahu povodní


Život při řekách vždy přinášel některé výhody - zdroj vody, snazší dopravu (po vodě či podle toku), možnosti využití energie aj. Intenzivnější hospodaření a sídelní zástavba vyžadují ovšem i přiměřenou ochranu před povodněmi.
Povodně s velkými škodami vyvolávají obecnou tendenci budovat ochranná opatření. V dalších obdobích bez povodní se povodňová ochrana zanedbává. Je to důsledek přirozené lidské nechuti uvažovat rizika katastrof, které se vyskytují jednou za 70 a více let. Lide je neberou na vědomí přes nesporné historické zkušenosti. Přitom povodňové průtoky určité velikosti jsou v dlouhé řadě let v průměru překračovány po odpovídající době (N-leté průtoky), ovšem nepravidelně.
Příčinou rozsáhlých povodní jsou vždy několikadenní srážky (3 - 5 denní) na velkém území, případně spojené s táním sněhu. Škody působí průtoky vysoce překračující kapacity koryt, jejichž sílu často násobí prolomení dočasných bariér s nejrůznějšího unášeného materiálu s devastovaných břehů včetně vyvrácených stromů či z ledových ker. Další škody vznikají dlouhým trváním rozsáhlých zátop.
Takové povodně se vyskytují s větší či menší periodicitou na Vltavě, Labi, Moravě a na všech větších tocích v Evropě. Takové byly i povodně na Moravě v červenci 1997.

Povodně na Moravě v červenci 1997 na sérii radarových snímků

Následující stránky dokumentují možnosti monitorování průběhu a rozsahu povodní na tzv. multitemporální syntéze radarových družicových snímků. První příklad dokumentuje povodeň, která postihla po dlouhotrvajících deštích rozsáhlou část střední Evropy na počátku července roku1977. Na sérii tří snímků vytvořených družicí RADARSAT ve dnech 14.7., 24.7. a 27.7. 1997 je možné sledovat průběh záplav na části dolního toku Moravy v prostrou mezi Strážnicí a Hodonínem.
Morava 14.7.1997
Morava 24.7.1997
Morava 27.7. 1997
Morava 14.7. Morava 24.7. Morava 27.7.







Na snímcích z jednotlivých časových období je patrný značný podíl šumu, typického pro radarové snímky. Radarové snímky z mikrovlnné části spektra podávají o zemském povrchu odlišnou informaci než snímky z optické části spektra. Radarové echo koreluje především s drsností povrchu a s vodním obsahem. Voda se na snímcích jeví jako černá, tmavší jsou plochy pokryté lesem oproti zemědělským plochám, světlejšími odstíny jsou znázorněny některá sídla - např. Kyjov v horní části snímků. Jednotlivé druhy povrchů lze často rozpoznat jejich charakteristickou texturou spíše jak jejich odstínem šedi či barvou. Jako tzv. difúzní refraktory odráží většina ploch - plochy zemědělské půdy či lesů, vodní plochy odrážejí tzv. zrcadlovým odrazem a na snímku se jeví jako téměř černé. V některých případech, kdy dochází k odrazu od dvou na sebe kolmých ploch, je navrácené echo radarového signálu velmi intenzivní, takovéto povrchy jsou charakterizovány tzv. koutovým odrazem. Ten je typický pro zastavěné oblasti. Rozsah povodně v jednotlivých časových horizontech je na snímcích dobře patrný díky tmavému odstínu vodních ploch.

Rozsah zaplavených ploch lze porovnat tak, že se jednotlivé snímky zkombinují do tzv. multitemporální syntézy. Tři černobílé snímky jsou podány v odstínech červené, zelené a modré barvy a jsou spojeny do barevného snímku v režimu RGB. Změna v rozsahu zaplavených ploch mezi jednotlivými okamžiky snímání se jeví sytými barvami na následujícím barevném snímku.

Morava - Mulitemporální syntéza

V takto vytvořeném barevném obrázku odpovídají barevné odstíny změnám v odrazivosti daných povrchů, ke které došlo v době mezi oběma okamžiky vytvoření snímku. Pokud nedošlo k výrazně změně vlhkosti (obsahu vody), tyto plochy jsou podány v odstínech šedé, barva značí změnu a je tedy nositelem informace o dynamice jevů - v tomto případě tedy o průběhu povodně či o změně vlhkostních poměrů v krajině.

Povodně na řece Red River, Manitoba, Kanada

Následující příklad je analogický předchozímu pokud jde o použité obrazové materiály. Má prezentovat především odlišný způsob managementu povodňových situací. Na sérii tří černobílých radarových snímků pořízených družicí RADARSAT 23. března, 25. dubna a 9. května roku 1996 je zobrazeno území zaplavené vodou při povodni řeky Red River v provincii Manitoba v Kanadě. Rozsah povodně v jednotlivých časových horizontech je opět dobře rozpoznatelný díky tmavšímu tónu zaplavených ploch.

Red River March 23 Red River April 25 Red River May 9
Série tří radarových snímků rozsahu povodně na řece Red River z 23.3., 25.4. a 9.5. 1996



Průběh povodně na barevném snímku je kódován barevnými odstíny, v šedých odstínech jsou zobrazeny plochy nezaplavené. Plocha tvaru obdélníka v horní části snímku uprostřed je sídlo chráněné protipovodňovými hrázemi. Vodní tok je zobrazen jako černá linie, výrazně světlé plochy kolem vodního toku způsobuje tzv. koutový odraz zaplavené vegetace kolem vodního toku.

Red River RGB
Multitemporární syntéza tří radarových snímků


Návrat na úvodní stránku

Návrat na úvodní stránku tématu voda

Nahoru