Regionale Analyse der Empfindlichkeit (Suszeptibilität) gegenüber Massenbewegungen in Pilot-Projektgebieten der Technischen Zusammenarbeit

Abb. 1: Gefahrenhinweiskarte für die Insel Lombok/Indonesien, unterteilt in vier Zonen hoher (rot) bis sehr niedriger (violett) Empfindlichkeit (Entwurf) Quelle: BGR

Die BGR unterstützt seine Partnerinstitutionen in Projekten der Technischen Zusammenarbeit bei der Erstellung von Gefahrenhinweiskarten für Massenbewegungen (hier: Rutschungen) im regionalen Maßstab aktuell in Pakistan (Projekt ‚Reduzierung von Georisiken in Nord-Pakistan II‘) und Indonesien (Projekt ‚Gute Lokale Regierungsführung - Verminderung von Georisiken‘). Diese Gefahrenhinweiskarten sind oft mit dem Begriff der ‚Suszeptibilität‘ assoziiert und beschreiben die Empfindlichkeit in einem zu betrachtenden Raum (z.B. einer administrativen Einheit) gegenüber Massenbewegungen in Abhängigkeit von spezifischen Einflussfaktoren. Auf Grund fehlender oder nur eingeschränkt verfügbarer Informationen über die Ereignis-Frequenz liefern diese Suszeptibilitätskarten keine Hinweise auf zeitliche Ereignis-Wahrscheinlichkeiten und sind somit von den Gefahren- (Hazard-) Karten zu unterscheiden. Gefahrenhinweiskarten können zusätzlich Informationen über die potentiellen Intensitäten von Massenbewegungen beinhalten. In Abhängigkeit von der Datenverfügbarkeit sowie dem geforderten Maßstab kann die Empfindlichkeit durch verschiedene qualitative (heuristische), quantitative (statistische und physikalisch-basierte) Verfahren abgeschätzt werden.

Im Kontext der laufenden Kooperationen mit unseren Partnerorganisationen in Indonesien und Pakistan kommen entsprechend der regionalen Datenbasis überwiegend quantitative Methoden der bivariaten Statistik zu Anwendung (Methode der gewichteten Evidenzen/Weight of Evidence), um aus den in der Vergangenheit erfassten Ereignissen Rückschlüsse über die aktuelle Empfindlichkeit in vergleichbaren Regionen ziehen zu können (plausibles oder induktives Schließen). Die vorherrschenden Bedingungen werden dabei häufig als ein Satz unabhängiger Variablen (Parameter) beschrieben. So können z.B. die lokale Hangneigung, Landnutzung, lithologisch-tektonische Merkmale oder Bodeninformation als beeinflussende Faktoren erfasst und mittels Bayes-Inferenz analysiert werden. Als Ergebnis erhält man Indizes, die entweder als relative Maßzahlen fungieren, um Zonen unterschiedlicher Empfindlichkeit quantitativ voneinander abzutrennen oder die direkt in räumliche Wahrscheinlichkeitswerte transformiert werden können. Die Abb. 1 und 2 zeigen zwei Beispiele für Suszeptibilitätskarten aus den Pilot-Projektgebieten in Indonesien/Insel Lombok (Maßstab 1:125.000) und in Pakistan/Distrikte Mansehra & Torghar, Province Khyber Pakhtunkhwa (Maßstab 1:200.000). Das Pakistan-Produkt (Karte und begleitender Bericht) ist in der Bibliothek der BGR verfügbar.

Abb. 2: Gefahrenhinweiskarte für die Distrikte Mansehra & Torghar/Provinz Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan, unterteilt in fünf Zonen unterschiedlicher Empfänglichkeit gegenüber Massenbewegungen (Zonen: sehr hoch, hoch, moderat, gering, sehr gering; Farbkodierung nach Ampelprinzip) Quelle: BGR

Die für die Projekt-Pilotgebiete generierten Klassifikationsmodelle wurden unter Anwendung der Grenzwertoptimierungskurve (Receiver Operation Characteristics/ROC) validiert. Die Methode basiert auf der Beurteilung des angewendeten Klassifikationsmodels mittels des Vergleichs der ‚Richtig-Positiven-Fälle‘ und der ‚Falsch-Positiven-Fälle‘. Als quantitatives Maß der Modelbewertung wird die sogenannte Area Under Curve (AUC) herangezogen, die ausweist, ob in den als höher suszeptibel klassifizierten Bereichen proportional mehr Hangbewegungen zu beobachten sind im Vergleich zu den geringer suszeptiblen Zonen.

Für die Optimierung der Arbeit in den TZ Projekten wurden GIS-basierte Tools entwickelt, um sowohl die Modellierung als auch die Validierung der Suszeptibilitätskarten für Massenbewegungen semi-automatisiert durchzuführen (vergleiche hierzu auch Standard-Modul ‚Landslides‘).

Die mit den Partnerorganisationen gemeinsam generierten Suszeptibilitätskarten für Massenbewegungen stellen substantielle Informationen für eine nachfolgende, risiko-sensitive Raumplanung in den Projekt-Pilotgebieten dar.