Nieuw kusthoogtemodel met een hoge verticale nauwkeurigheid
Wetenschappers van Deltares hebben een geavanceerd wereldwijd digitaal terreinmodel (DTM) voor kustgebieden ontwikkeld met een resolutie van 1 boogseconde (~30 m). Voor veel van ons modelleerwerk gebruiken we hoogtemodellen als bron. We merkten dat de huidige, vrij beschikbare hoogtemodellen niet nauwkeurig genoeg zijn voor die toepassing. Met de nieuwste remote sensing gegevens ontwikkelden we daarom een verbeterd hoogtemodel.
Om de effecten van toekomstige extreme waterstanden als gevolg van zeespiegelstijging (SLR), bodemdaling en hevige stormen te modelleren hebben experts nauwkeurige hoogtegegevens nodig (binnen 1 m) voor de wereldwijde kustgebieden. Nu worden hiervoor soms lokale lidar gegevens vanuit vliegtuigen gebruikt, maar dit is duur en ook niet overal (vrij) beschikbaar.
Belangrijke stap in de bruikbaarheid van globale hoogtemodellen
In gebieden waar deze gegevens ontbreken, bijvoorbeeld in Zuidoost-Azië, maken we gebruik van globale hoogtemodellen om - onder andere - het overstromingsrisico van de kust te beoordelen. Deze modellen meten echter ook het bovenste deel van het bladerdak en gebouwen, en geven dus niet overal de hoogte van de grond weer. De verschillen tussen het model en het terrein kunnen zo oplopen tot tientallen meters in begroeid of bebouwd gebied. De voorspelling wordt dan uiteraard ook minder nauwkeurig.
Het nieuw ontwikkelde terreinmodel genaamd DeltaDTM is het eerste wereldwijde kusthoogtemodel met een nauwkeurigheid van minder dan 1 m. Dat is een aanzienlijke verbetering in de toepassing van wereldwijde hoogtemodellen om bijvoorbeeld effecten van zeespiegelstijging te beoordelen. Maarten Pronk, promovendus aan de Technische Universiteit Delft en expert op het gebied van hoogtemodellering bij Deltares, was verantwoordelijk voor het creëren van het model.
Pronk: "Sinds er wereldwijde satelliet lidar data beschikbaar kwam, hebben we plannen gemaakt om terreinmodellen te verbeteren. Mijn voormalige collega's Ronald Vernimmen en Aljosja Hooijer (beide nu bij Data for Sustainability) en ik begonnen met een 5 km model (GLL_DTM). We hebben dit werk nu verbeterd, door nog meer lidar-gegevens op te nemen en samen te voegen met bestaande hoogtemodellen, om een resolutie van 30 m te bereiken. Hiervoor was wel duizend keer meer rekenkracht nodig, wat we hebben opgelost door onze workflow te parallelliseren in de programmeertaal Julia."
Marieke Eleveld, senior remote sensing expert en collega van Maarten bij Deltares, zegt: "DeltaDTM voegt datasets samen en maakt handig gebruik van de sterke punten van fundamenteel verschillende teledetectie-technieken. Door die synergie kunnen we vertekening corrigeren en punten die niet op de grond liggen maar afkomstig zijn van boomkruinen of gebouwen verwijderen."
Updates en verbeteringen met open data
De hoge nauwkeurigheid van DeltaDTM wordt bereikt door het combineren van het meest recente op radar gebaseerde CopernicusDEM hoogtemodel met satelliet lidar data van de ICESat-2 en GEDI missies. "Deze NASA missies lopen nog, dus we kunnen in de nabije toekomst nog meer updates en verbeteringen van DeltaDTM verwachten" zegt Pronk enthousiast.
DeltaDTM is al gebruikt in samenwerking met Deltares collega Panos Athanasiou voor het afleiden van globale kust karakteristieken.
We verwachten dat dit wereldwijde hoogtemodel van kustgebieden een waardevolle basis gaat zijn in vele andere ruimtelijke analyses.
Marieke Eleveld, senior remote sensing expert
Je vindt alle technische details en links naar de DeltaDTM dataset in deze open access paper. Dit werk is onderdeel van Maarten zijn promotieonderzoek in samenwerking met de 3dgeoinfo onderzoeksgroep van de Technische Universiteit Delft.
