18. September 2026

Von Hochwasser bis Dürre: Oberflächengewässer mit Satellitendaten beobachten

Flüsse verändern ihren Verlauf, Stauseen füllen und leeren sich, Feuchtgebiete breiten sich aus oder schrumpfen und Hochwasser kann Landschaften innerhalb weniger Stunden grundlegend umgestalten. Die Beobachtung solcher Veränderungen auf regionaler und globaler Ebene bildet eine wichtige Grundlage für Katastrophenmanagement, Umweltschutz und Klimaforschung. Um solche Anwendungen zu unterstützen, wird am EOC ein umfassendes Archiv zu aktuellen und vergangenen Wasserständen aufgebaut. Dabei werden Beobachtungen aus Radardaten von Sentinel-1 und optischen Aufnahmen von Sentinel-2 ausgewertet: Das Ergebnis ist ein „Surface Water Inventory and Monitoring“ Datensatz, kurz SWIM.

Globale Datensammlung für Oberflächengewässer

SWIM umfasst derzeit globale Datensätze über knapp drei Jahre (2024-2026). Damit stehen Wassermasken von mehr als einer Million Satellitenszenen in einer räumlichen Auflösung von zehn Metern zur Verfügung. Für Schwerpunktregionen wie Europa sind bereits über sechs Jahre (2020-2026) an Daten hinterlegt. In diesen Regionen erfolgt ein kontinuierliches Monitoring, bei dem jede neu verfügbare Satellitenaufnahme unmittelbar nach ihrer Bereitstellung ausgewertet wird, so dass das Archiv stetig wächst und hochaktuell bleibt.

Terrabyte und EOC-Geoservice als Grundlage

Die großflächige Verarbeitung der Satellitendaten erfolgt auf der High Performance Data Analytics Plattform terrabyte mit einer speziell entwickelten Prozessierungskette. Diese nutzt vortrainierte neuronale Netze zur automatischen Erkennung von Oberflächengewässern in Sentinel-1 und Sentinel-2-Daten. Die so erzeugten Wassermasken sind über den EOC-Geoservice frei zugänglich und können unmittelbar für Analysen genutzt werden. Verschiedene Datenschnittstellen ermöglichen eine einfache und programmatische Suche nach Ort und Zeitraum und erleichtern so den Zugriff für Nutzerinnen und Nutzer aus Wissenschaft, Behörden und Wirtschaft.

Von der Forschung in die Anwendung

Durch die kontinuierliche Beobachtung der Gewässerflächen über viele Jahre hinweg werden saisonale Überschwemmungen, wiederkehrende Dynamiken von Feuchtgebieten, Schwankungen in der Ausdehnung von Stauseen sowie langfristige Veränderungen von Seen und Flüssen sichtbar.

SWIM unterstützt auch die schnelle Krisenkartierung des Zentrums für satellitengestützte Kriseninformation (ZKI) mit Hochwasserdaten. Neu aufgenommene Satellitenbilder werden hierfür mit historischen Beobachtungen verglichen, um überflutete Flächen zu kartieren, Auswirkungen abzuschätzen und Einsatzkräfte bei der Katastrophenbewältigung zu unterstützen. Gleichzeitig bilden dieselben Daten auch eine wertvolle Grundlage für die Überwachung von Dürren, die Bewertung von Wasserressourcen, das Management von Ökosystemen sowie für Studien zum Klimawandel.