Tulvakeskuksen satelliittipohjainen tulvatuote antaa ajantasaista tietoa tulvien laajuudesta

Satelliittipohjaisia tulvakartoitusmenetelmiä on kehitetty Ilmatieteen laitoksella jo lähes 10 vuotta. Suomen Tulvakeskus, joka on Suomen ympäristökeskus SYKEn ja Ilmatieteen laitoksen yhteinen palvelu, tuottaa nykyään satelliittiaineistoon perustuvia tulvakarttoja.

Tuoreessa tutkimuksessa arvioitiin Tulvakeskuksen tulvakartoitusmenetelmän (FC-FloDA; Flood Centre – Flood Detection Algorithm) tarkkuutta, ja verrattiin sitä muihin tarjolla oleviin satelliittipohjaisiin tulvatuotteisiin. Tutkimuksessa todettiin, että Tulvakeskuksen tuote toimii huomattavasti paremmin Suomen olosuhteissa. Tuotteen suurin hyöty verrattuna muihin oli sen kyky tunnistaa myös metsän peitossa olevat tulva-alueet. Esimerkiksi eurooppalaisen Copernicus EMS (Emergency Management Service) -hätätilannepalvelun tarjoama tulvatuote tunnisti vain avoimilla alueilla olevat tulvat, mutta metsätulvat jäivät tunnistamatta.

Tulvakeskuksen tulvakarttojen paremmuus perustuu pääasiassa optimaalisen satelliittianturin valintaan, sekä Ilmatieteen laitoksella kehitetyn algoritmin räätälöintiin avoimien alueiden lisäksi metsän peitossa olevien tulvien tunnistamiseen. Kaukokartoituksen avulla veden pinnan tunnistaminen avoimilla alueilla on suhteellisen yksinkertaista. Veden päällä oleva kasvillisuus kuitenkin hankaloittaa veden pinnan tunnistamista avaruudesta käsin. Siksi metsätulvien tulkinta on monimutkaisempaa ja vaatii erityistä huomiota menetelmän rakentamisessa.

Tulvakeskuksessa satelliittianturiksi on valittu mikroaaltotaajuudella mittaava synteettisen apertuurin (SAR) tutkasatelliitti, joka pilvien lisäksi läpäisee puiden latvustot paremmin kuin esimerkiksi optisen taajuuden anturit. Tutka-anturin lähettämän ja mittaaman säteilyn polarisaatio valitaan myös siten, että metsissä olevat tulvat havaitaan parhaiten. Näiden lisäksi Tulvakeskuksen algoritmissa oheistietona käytetään SYKEn ja Maanmittauslaitoksen tarjoamia aineistoja, jotka antavat tarkan kuvat maan peitteestä, metsien ominaisuuksista sekä maan pinnan korkeudesta.

Tulvakartoitusmenetelmien vertaaminen Tornion Papinsaaressa. Kuvassa a) tutkimusalueen sijainti merkitty punaisella ruudulla. Kuvassa b) Tulvakeskuksen, EMS-tuotteen ja Sentinel-1 satelliitin tunnistamat tulva-alueet vihreällä, keltaisella ja violetilla viivoituksella, vastaavasti. Kuvassa c) optisen Sentinel-2 satelliitin väärävärikuva. Kuvissa d) ja e) Tornion Kaupungin keräämiä ilmakuvia tutkimusalueelta.

Lisätietoja:

Tutkija Juval Cohen, Ilmatieteen laitos, juval.cohen@fmi.fi

Cohen, J., Heinilä, K., Huokuna, M., Metsämäki, S., Heilimo, J., & Sane, M. (2021). Satellite-based flood mapping in the boreal region for improving situational awareness. Journal of Flood Risk Management, e12744.

Tieteellinen artikkeli luettavissa täällä: https://doi.org/10.1111/jfr3.12744