Gewässermonitoring mit unbemannten Messsystemen
Datenerhebung mit unbemannten Messbooten, auch USVs (Unmanned Surface Vehicles) genannt, ermöglichen eine flexible Datenerfassung mit speziellen Messinstrumenten, die modular eingesetzt werden. Kombiniert mit modernen Methoden der Datenauswertung können so vielfältige Informationen zu Ihren Gewässern gesammelt werden. Alle Messdaten werden mit einem hochpräzisen RTK-basiertem GNSS/GPS von JAVAD georeferenziert.
Als Geräteträger setzt RiverDynamics den modifizierten Sonobot 3 der Firma EvoLogics ein, der speziell für ein ganzheitlich wasserwirtschaftliches Monitoring im Forschungsprojekt RiverView® entwickelt wurde.
Gewässerkartierung: Echolotpeilungen
Für die Erstellung einer Tiefenkarte wird ein Singlebeam-Echolot der Firma EvoLogics mit sehr hoher Auflösung eingesetzt. Der Einsatz dieses spezifischen Breitband-Echolots ermöglicht die Peilung unter anspruchsvollen Bedingungen wie Schlammauflagen, Wasserpflanzen oder sehr geringen Wassertiefen, unter denen andere Echolotsysteme versagen.
Die Tiefenkarten werden, wenn ein vollständiges Geländemodell erforderlich ist, mit händisch eingemessenen Landanschlüssen angereichert. Mit hochauflösenden Vermessungskameras können alle von der Wasserfläche sichtbaren Uferflächen sowie Vegetation und Bauwerke eingemessen werden.
Qualitätsuntersuchung: Gütemessungen
Mit dem RiverBoat kann jeder Punkt selbst in strukturreichen Gewässern erreicht werden und mit einer Multiparametersonde die Qualitätswerte gemessen werden. Die Erhebung von Messwerten über die gesamte Wassersäule lässt sich durch den Einsatz einer Winde erreichen.
Folgende Parameter können dabei erfasst werden:
- Sauerstoff
- Temperatur
- pH-Wert
- Trübung
- Leitfähigkeit und Salinität
- Redox-Potential
- Nitrat und Ammonium
- Chlorophyll-a
Die eingesetzten Sonden stammen von der Firma SEBA Hydrometrie. Die beiden modifizierten MPS-D8 sind speziell für die Synchronisierung der verwendeten Georeferenzierung konfiguriert.
Fotodokumentation
Mit einer 360°-Panoramakamera werden hochaufgelöste Fotos aus der Gewässerperspektive aufgenommen. Diese Fotos ermöglichen eine realistische Betrachtung des Gewässers vom Bildschirm zu Hause oder dem Büro aus.
Mit Panoramafotos wird die Entwicklung aus Perspektive des Gewässers ganzheitlich dokumentiert. Die Gestaltung des Gewässerlaufs, die Entwicklung von Vegetation oder von Strukturelementen lassen sich damit abbilden und als Bewertungsgrundlage für den Maßnahmenerfolg heranziehen.
Solche Fotodokumentationen können entweder für interne Planungs- und Bewertungsprozesse eingesetzt werden oder zur Kommunikation von Bewirtschaftungserfolgen und -zielen an interessierte Bürger und Anwohner genutzt werden. Ein Beispiel zu einer solchen virtuellen Begehung finden Sie hier.
Mit Unterwasserfotos werden Wasserpflanzen, Unterwasserstrukturen, das Sohlmaterial oder die Morphologie des Gewässergrunds in Bildern festhalten.
Seitensichtsonar: Bildhafte Gewässergrundkartierung
Das RiverBoat ist neben Echolot, Gütesensorik und Kameras mit einem Seitensichtsonar ausgestattet. Dieses ermöglicht eine kostengünstige und visuell aufschlussreiche Betrachtung des Gewässergrundes. Auch wenn die aufgezeichneten Seitensichtsonardaten keine exakten geometrischen Informationen beinhalten, enthalten die hieraus erstellten Darstellungen viele Informationen über das Gewässer.
Aus Seitensichtsonardaten ist beispielsweise die Struktur des Gewässergrunds (bspw. flacher, glatter Untergrund gegenüber strukturreichem Gewässergrund aus größeren Steinen oder ähnlichem) ableit- und darstellbar. Auch das Vorhandensein von Makrophyten lässt sich auf Seitensichtsonardaten gut erkennen. In Kombination mit Unterwasserfotos wird so die Struktur des Gewässergrundes kartiert.
Abflussmessungen
Mit einem ADCP ausgestattet erfasst das RiverBoat die Fließgeschwindigkeit, mit der sich schließlich über den Querschnitt die Abflussmenge ermitteln lässt. Eingesetzt wird dafür das SteamPro von Teledyne, welches insbesondere in Flachwasserbereichen zuverlässig arbeitet. Eine aufwendige Windenkonstruktion oder ein über das Gewässer gespanntes Seil sind nicht erforderlich.