Verbesserung der Meereis-Lageinformationen für die Schifffahrt in polaren Gewässern durch kombinierte Meereis-Klassifikation mit optischen Daten der Sentinel-3 und SAR-Daten der Sentinel-1 Satellitenserie

Mit fortschreitender Klimaerwärmung werden Gewässer in arktischen und subarktischen Regionen zunehmend für den Schiffsverkehr interessant. In Folge dessen steigt das Interesse am Einsatz von Schiffen in diesen Gewässern. Dennoch stellt Meereis einen nicht zu unterschätzenden Risikofaktor im Schiffsbetrieb dar.

Das Projekt EisKlass31 arbeitete an methodischen Grundlagen zur Meereiserkennung, indem verschiedene Eis-Typen/-Eigenschaften mit Hilfe der europäischen Sentinel-Satellitenserie differenziert wurden. Aufbauend wurden optisch/thermale Sensoren (Sentinel-3) und Radarsensoren (Sentinel-1) kombiniert ausgewertet, um ein verbessertes Bild zu den Meereis-Lageinformationen zu erhalten.

Quelle: DLR Forschungsstelle Maritime Sicherheit Bremen

Eine bereits bestehende Methode zur Erkennung von Meereiseigenschaften auf der Basis optischer und thermaler Satelliten-Informationen wurde auf Daten der Sentinel-3 Satelliten angepasst und für automatische Anwendungen verbessert. Daraus resultierende, detailreiche Darstellungen von Eisdicken und Eis-/Schnee-/Oberflächen-Eigenschaften bildeten anschließend die Grundlage zur Kombination mit der Eisklassifikation aus Radar-Daten, welche ebenfalls auf Sentinel-Daten angepasst wurde.

Es zeigt sich, dass die Kombination beider Ergebnisse zum einen die Vielfalt der zu extrahierenden Meereis-Information erhöht, zum anderen die Auflösung von 500 m bei optischen Daten auf nunmehr 200 m durch Radar-Daten steigt.

In einem Anschlussprojekt ist beabsichtigt den entwickelten Algorithmus dahingehend zu optimieren, dass sie in einen operationellen Dienst eingebunden werden kann. Generierte Eiskarten sollen mit Hilfe einer App auf der Brücke eines Schiffes angezeigt werden können, um auf diese Weise zur Sicherheit in polaren Regionen beizutragen und Umweltschäden durch Havarien im sensiblen arktischen Ökosystem zu verhindern.