ABSCHLüSSE
ABSCHLüSSE
Evaluierung des INADEF-Prototyps anhand „historischer Ereignisse“
von BFW
Grundsätzlich sind vier verschiedene Ergebnisse der Vorhersage möglich (vgl. Abb.). Da die Prognose auf Tagesbasis erfolgt, dominieren die Prognosen kein Ereignis vorhergesagt und kein Ereignis beobachtet (npnon) stark. Dadurch kommt es zu einer hohen Anzahl zufällig richtiger Treffer, der mittels Cohen’s Kappa (Landis and Koch, 1977) eliminiert werden kann.
Die Analysen wurden für neun verschiedene Niederschlags-Input Szenarien für alle fünf Testgebiete durchgeführt die sich aus der Verschneidung der gewählten Niederschlagswerte mit dem Buffer und um das Einzugsgebiet ergeben. Beispiel: M1_max wäre der höchste INCA-Pixelwert aus dem Gebiet mit 1 km Buffer.
Es zeigen sich zwischen den Gebieten erhebliche Unterschiede, während die Wahl des Niederschlags-Szenariums außer im Rio Moscardo nur mäßigen Einfluss auf die Vorhersagequalität hat. Im Gröbentalbach und Cancia werden die besten Resultate erzielt. Ein ähnliches Bild ergaben die Analysen der (modifizierten) Trefferrate und der Eintrittswahrscheinlichkeit (Wahrscheinlichkeit bei Alarm, das kein Fehlalarm).
Die Analyse der Einzelereignisse ergab mit Ausnahme eines Ereignisses (Bettelwurfmure) eine durchwegs gute zeitliche Genauigkeit bei den korrekt vorhergesagten Ereignissen, jedoch mäßige (Gröbentalbach) bis sehr geringe Qualitäten bezüglich des Volumens. Die von INCA generierten Niederschlagsganglinien stimmen überwiegend relativ gut in ihrem Verlauf mit den Messwerten der Niederschlagsstationen überein, die Absolutwerte können weichen allerdings deutlich voneinander abweichen. Der Qualitätsverlust aufgrund steigender Prognosezeiträume konnte nicht analysiert werden, da die entsprechenden Datensätze nicht zu Verfügung standen.
Über alle Evaluierungen hinweg gesehen konnten mit dem INADEF-Prototyp im Gröbentalbach und Cancia auf Anhieb ansprechende Trefferraten erzielt werden, während es bei den anderen Gebieten – die Ursache liegt wahrscheinlich in unzureichend genauen Input-Daten – Nachkalibrierungen erforderlich sind.
Empfehlungen für die Einrichtung des Frühwarnsystems
von BFW
Der in INADEF entwickelte Prototyp hat das Potenzial, hochwertige Frühwarnungen für Murereignisse zu liefen. Er ist eine kostengünstige und flexible, die Landschaft kaum beeinträchtigende, Alternative oder Ergänzung zu technischen Schutzmaßnahmen. Der Prototyp wird derzeit von der Univ. Udine betreut. Bevor an die Einrichtung des INADEF-Frühwarnsystems geschritten wird sind aber folgende Fragen zu klären:
- Was ist die primäre Ereignisursache: Der Prototyp kann systembedingt nur durch (hohe) Gerinneabflüsse ausgelöste Muren (meist im Zuge konvektive Niederschlagsereignisse) vorhersagen. Ereignisse, die auf Rutschungen, Schneeschmelze etc. zurückzuführen sind, können nicht erkannt werden.
- Verfügbare Informationsgrundlagen: Insbesondere die permanente „just in time“ Bereitstellung qualitativ hochwertiger Niederschlagsprognosen ist essenziell, da von ihnen die Vorhersagegenauigkeit abhängig ist. Entsprechende Prognosemodelle benötigen qualitativ hochwertige Wetterradardaten sowie in der Nähe befindliche, einbindbare meteorologischer Stationen.
- Erfordernisse und Erwartungen vor Ort: Viele Modellspezifikationen sind vor Ort entsprechend des Bedarf zu klären, z.B. die Frage nach der Risikotoleranz: sollen möglichst viele Ereignisse erkannt werden, obwohl damit auch eine höhere Anzahl von Fehlalarmen in Kauf genommen wird oder ist eine möglichst hohe Anzahl richtiger Prognosen gewünscht, auch wenn dann ev. mehr Ereignisse nicht erkannt werden, dies wirkt sich unter anderem auf die Szenariowahl aus. Eine parallele Kalkulation zweier Szenarien (z.B. ein sensibel reagierendes, welches möglichst viele potenzielle Gefahrensituation erkennt (Meldung Ereignis möglich) und ein wenig sensibles (Meldung Ereignis wahrscheinlich)) ist mit geringem Mehraufwand möglich.
- Kalibrierung: Nicht zuletzt da INADEF ein EWS-Prototyp ist und Erfahrungswerte daher fehlen, ist eine Kalibrierung im laufenden Betrieb essenziell für die Erreichung einer guten (verbesserten) Vorhersagequalität. Eine kostengünstige, optisch basierte Ereignisdokumentation (Detektion via Kamera und Reflektoren) wurde im Rahmen des Projektes entwickelt.
- Organisation und Betreuung: Fragen von der Systemwartung bis hin zur Ausarbeitung und Implementierung von Alarmplänen sind zu klären. Die Einrichtung mehrere Gebiete in einem Bereich steigert die Effizienz (Kosten/Nutzen) des Systems.
Für Informationen schreiben Sie an:
Karl Hagen (BFW)
karl.hagen@bfw.gv.at