Integrative Frühwarnsysteme für gravitative Massenbewegungen (ILEWS): Monitoring, Modellierung, Implementierung
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Essen
Klartext-Verl.
2010
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| adam_text | Inhalt
Vorwort................................................................. 9
1. Zur Bedeutung eines integrativen Frühwarnsystems
für
gravitative
Massenbewegungen..................................... 11
1.1 Definitionen....................................................... 12
1.2 Das grundlegende ILEWS-Konzept ..................................... 13
1.3 Struktur des Buches ................................................. 16
2.
Integrative
Frühwarnsysteme ......................................... 17
2.1 Konzepte der Frühwarnung............................................ 17
2.2 Stand der Forschung................................................. 22
2.2.1 Einleitung......................................................... 22
2.2.2 Anwendungsbeispiele ................................................ 23
2.2.3 Fazit ............................................................. 31
3. Untersuchungsgebiete............................................... 32
3.1 Schwäbische Alb.................................................... 32
3.1.1 Naturräumliche Ausstattung........................................... 33
3.1.2 Gesellschaftlicher Kontext............................................. 38
3.2 Südtirol........................................................... 39
3.2.1 Naturräumliche Ausstattung........................................... 40
3.2.2 Gesellschaftlicher Kontext............................................. 44
4. Rekonstruktion historischer Ereignisse................................. 46
4.1 Fragestellungen, Ziele................................................ 46
4.1.1 Untersuchung von Frequenz und
Magnitude
.............................. 46
4.1.2 Umgang mit Risiko im historischen Vergleich.............................. 46
4.2 Quellen und Methoden der Forschung................................... 47
4.3 Fallstudie Schwäbische Alb............................................ 47
4.4 Fallstudie Südtirol................................................... 51
4.5 Vergleich beider Regionen............................................. 58
4.6 Der Nutzen historischer Forschung für die Risikokommunikation.............. 60
5. Monitoring ....................................................... 62
5.1 Vorerkundung...................................................... 62
5.1.1 Vorerkundungen im Rahmen des InterRISK Projekts........................ 62
5.1.2 Geoelektrik........................................................ 65
5.1.3 Seismik........................................................... 65
5.1.4 Fazit............................................................. 68
5.2 Klima............................................................ 69
5.2.1 Einleitung......................................................... 69
5.2.2 Methoden......................................................... 69
5.2.3 Ergebnisse......................................................... 70
5.2.4 Fazit............................................................. 73
5.3 Bewegungen an der Oberfläche......................................... 74
5.3.1 Einleitung......................................................... 74
5.3.2 Im Untersuchungsgebiet durchgeführte terrestrische Messungen................ 75
5.3.3 Detektion von Massenbewegungen anhand von simulierten GNSS-Beobachtungen . 80
5.3.4 Fazit ............................................................. 84
5.4 Untergrundbewegungen.............................................. 84
5.4.1 Einleitung......................................................... 84
5.4.2 Methode.......................................................... 86
5.4.3 Ergebnisse......................................................... 86
5.4.4 Diskussion ........................................................ 90
5.4.5 Fazit ............................................................. 91
5.5 Bodenfeuchte (TDR, Tensiometer)...................................... 92
5.5.1 Einleitung......................................................... 92
5.5.2 Methode.......................................................... 93
5.5.3 Ergebnisse und Interpretation.......................................... 95
5.5.4 Fazit ............................................................. 100
5.6 Bodenfeuchte (Geoelektrik) ........................................... 100
5.6.1 Einleitung......................................................... 100
5.6.2 Theoretische Grundlagen ............................................. 102
5.6.3 Methode.......................................................... 104
5.6.4 Ergebnisse und Interpretation.......................................... 109
5.6.5 Fazit............................................................. 114
5.7 Kombinierte Auswertung der Bodenfeuchte ............................... 116
6. Frühwarnmodellierung.............................................. 130
6.1 Physikalisch-basiertes Frühwarnmodell................................... 130
6.1.1 Einleitung......................................................... 130
6.1.2
CHASM (Combined Hydrology and Stability Model)
....................... 130
6.1.3 Frühwarnmodell auf
Basis
von
CHASM
.................................. 131
6.1.4 Erstellung der Eingabeparameter........................................ 132
6.1.5 Implementierung der Frühwarnmodelle.................................. 138
6.1.6 Fazit............................................................. 139
6.2 Empirisches Frühwarnmodell.......................................... 140
6.2.1 Einleitung......................................................... 140
6.2.2 Theorie........................................................... 141
6.2.3 Methoden, Ergebnisse und ihre Interpretationen ........................... 144
6.2.4 Fazit und Ausblick .................................................. 149
6.3 Bewegungsanalyse-Frühwarnmodell ..................................... 150
6.3.1 Ansatz des Progressive
Failure
.......................................... 150
6.3.2 Anwendungsbeispiele ................................................ 151
6.3.3 Übertragung auf das Untersuchungsgebiet ................................ 151
6.4 Regionale Frühwarnmodelle........................................... 151
6.4.1 Einleitung......................................................... 151
6.4.2 Stand der Forschung und Methode...................................... 151
6.4.3 Ergebnisse der Niederschlagsschwellenwertanalyse .......................... 152
6.4.4 Technische Implementierung der regionalen Frühwarnmodelle................. 153
6.4.5 Fazit ............................................................. 154
7. Informationstechnik in der Frühwarnmodellierung....................... 155
7.1 Herausforderungen und Stand der Technik................................ 155
7.2 Geodateninfrastruktur (GDI).......................................... 157
7.2.1 Einführung........................................................ 157
7.2.2 Komponenten im Detail.............................................. 158
7.3 Zentrale Datenauswerte-, Visualisierungs- und Frühwarnplattform.............. 163
7.3.1 Web-Framework symfony............................................. 163
7.3.2 Setup Monitoring (Bodenfeuchte) ...................................... 164
7.3.3 Karteninterface und Diagramme........................................ 166
8. Risikokommunikation .............................................. 180
8.1 Funktion und Fragestellung ........................................... 180
8.1.1 Teilprojektaufgaben und-ziele.......................................... 180
8.1.2 Der Begriff Risikokommunikation ...................................... 181
8.2 Methodische Zugänge — qualitative Sozialforschung im Kontext der Untersuchung . 182
8.3 Risikokommunikation an der Schwäbischen Alb ........................... 183
8.3.1 Bedarf und Relevanz für ein Frühwarnsystem auf der Schwäbischen Alb.......... 184
8.3.2 Die ILEWS-Warnampel .............................................. 185
8.3.3 Zuständigkeiten und Verantwortungsstrukturen —
Governance
und Frühwarnung .. 188
8.4 Kommunikation über Risiken — Exemplarische Übersetzungsschemata........... 191
8.4.1 Typen von Frühwarnsystemen für Hangrutschungen ........................ 191
8.4.2 Soziale Systeme und Hangrutschungsrisiken............................... 194
8.5 Südtirol als Referenzgebiet ............................................ 197
8.6 15 Merksätze zur Implementierung eines Frühwarnsystems ................... 200
9. Risikomanagement................................................. 203
9.1 Einleitung......................................................... 203
9.2 Identifizierung von Schutzzielen........................................ 203
9.2.1 Methodisches Vorgehen .............................................. 203
9.2.2 Ergebnisse Fallbeispiel Lichtenstein-Unterhausen (Schwäbische Alb) ............ 204
9.2.3 Ergebnisse Fallbeispiel
Nais
(Südtirol).................................... 205
9.3 Schadenspotenzialermittlung .......................................... 209
9.3.1 Methodisches Vorgehen .............................................. 209
9.3.2 Ergebnisse der Schadenspotenzialermittlung
für das Fallbeispiel Gemeinde Lichtenstein-Unterhausen ..................... 211
9.3.3 Ergebnisse der Schadenspotenzialermittlung für das Fallbeispiel Gemeinde
Nais
.... 211
9.4 Eruierung von Handlungsalternativen zur Frühwarnung...................... 220
9.4.1 Methodisches Vorgehen .............................................. 220
9.4.2 Handlungsalternativen Fallbeispiel
Nais
.................................. 221
9.4.3 Beurteilung der Handlungsalternativen unter Effizienz- und Effektivitätskriterien . . 222
9.5 Integriertes Risikomanagementkonzept................................... 226
9.5.1 Fallbeispiel Schwäbische Alb........................................... 226
9.5.2 Fallbeispiel Südtirol.................................................. 229
10. Erfahrungen aus dem integrativen Projekt............................... 231
10.1 Einleitung......................................................... 231
10.2 Beispiele erfolgreicher projektinterner Zusammenarbeiten .................... 231
10.3 Beispiele erfolgreicher externer Zusammenarbeit............................ 233
10.3.1 Zusammenarbeit mit Politik und Verwaltung.............................. 233
10.3.2 Zusammenarbeit mit anderen Projekten.................................. 234
10.4 Herausforderungen integrativen Zusammenarbeitens........................ 235
10.5 Bewertung ........................................................ 236
11. Transferierbarkeit des integrativen Frühwarnsystems ...................... 238
11.1 Einleitung......................................................... 238
11.2 Grundsätzliche Transferierbarkeit einzelner ILEWS-Komponenten.............. 238
11.3 Transferierbarkeit nach Südtirol ........................................ 242
11.4 Fazit............................................................. 243
12. Zusammenfassung und Perspektiven................................... 244
13. Integratives Frühwarnsystem: Leitfaden................................. 248
13.1 Einleitung......................................................... 248
13.2 Zentrale Leitfragen eines integrativen Frühwarnsystems ...................... 248
13.3 Die Rolle der historischen Ereignisanalyse in integrativen Frühwarnsystemen...... 251
13.4 15 Merksätze zur erfolgreichen Implementierung von Frühwarnsystemen......... 252
14. Literatur.......................................................... 255
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