Assessment of tsunami vulnerability and resilience of coastal ecosystems at the Andaman Sea coast of Thailand [Elektronische Ressource] : potential and limitations of remote sensing and GIS techniques for a local scale approach / vorgelegt von Hannes Römer

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• Publié par: christian-albrechts-universitat_zu_kiel
• Publié le: 01 janvier 2011
• Nombre de lectures: 35
• Langue: Deutsch
• Poids de l'ouvrage: 26 Mo

Extrait

Assessment of tsunami vulnerability and resilience of
coastal ecosystems at the Andaman Sea coast of Thailand –
potential and limitations of remote sensing and GIS
techniques for a local scale approach





Dissertation

zur Erlangung des Doktorgrades
der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät
der Christian-Albrechts-Universität
zu Kiel

vorgelegt von
Hannes Römer

Kiel, 2011

















































Referent: Prof. Dr. Horst Sterr
Korreferent: Prof. Dr. Ralf Ludwig
Tag der mündlichen Prüfung: 23.02.2011
Zum Druck genehmigt: Kiel, den 28.03.2011

Prof. Dr. Lutz Kipp (Der Dekan)




































Vorwort
Die vorliegende Dissertation entstand im Rahmen meiner dreijährigen Forschungstätigkeit am
Lehrstuhl für Küstengeographie und Klimafolgenforschung an der Christian-Albrechts-Universität zu
Kiel. Die Arbeit ist im Rahmen des DFG-Projektes TRAIT (Tsunami Risks, Vulnerability and Resilience
at the Andaman Coast of Thailand) entstanden, das auf einer deutsch-thailändischen
Forschungskooperation zwischen den Universitäten in Kiel, Hannover und München (LMU) sowie in
Bangkok (Chulalongkorn University) basiert. Der Projektbeginn war der 1. Oktober 2007. Daher gilt
mein Dank vor allem denen, die für das Zustandekommen des Projektes verantwortlich waren und
mir dadurch die Möglichkeit eröffneten, in diesem spannenden Projekt wissenschaftlich zu arbeiten.
Hierzu zählt vor allem die Möglichkeit, vor Ort in der Untersuchungsregion mit thailändischen
Kollegen zu arbeiten, was zweifelslos für mich den erfahrungsreichsten Teil meiner Arbeit, sowohl in
wissenschaftlicher als auch in kultureller Hinsicht dargestellt hat. In diesem Sinne gilt mein
besonderer Dank vor allem meinen beiden Betreuern Prof. Dr. Horst Sterr und Prof. Dr. Ralf Ludwig,
die mich darüber hinaus im Rahmen meiner wissenschaftlichen Tätigkeit begleitet und unterstützt
haben und mir den nötigen Freiraum aber auch die Zuversicht für die selbstständige Arbeit
ermöglicht haben.
Weiterhin möchte ich mich für die enge und konstruktive Zusammenarbeit mit Dr. Gunilla Kaiser
bedanken. Aufgrund ihres großen Erfahrungsschatzes auf dem Gebiet der Risiko- und
Vulnerabilitätsanalyse erhielt ich nützliche Anregungen, die ich bei meiner Arbeit umsetzen konnte.
Hierzu zählt auch die Bereitstellung von numerischen Modellierungsergebnissen aus dem
Überflutungsmodell Mike 21 FM.
Für die Unterstützung bei den Geländearbeiten und insbesondere bei der Vegetationskartierung
möchte ich mich beim thailändischen WWF-Team (C.J. Dunbar, S. Chaksuin, S. Buanium and J.
Jeewarongkakul) bedanken. Hervorzuheben ist dabei die enge Zusammenarbeit mit Jirapong
Jeewarongkakul, der durch seine umfassenden pflanzen-ökologischen sowie lokalen Kenntnisse eine
wichtige Hilfestellung und Bereicherung für meine Arbeiten sowie das Projekt insgesamt darstellte.

Weiterhin gilt mein Dank all denen, die mich bei der sprachlichen Korrektur meiner Arbeit unterstützt
haben. Hierzu zählen vor allem Prof. Dr. Athanasios Vafeidis, Dr. John Rapaglia und Dr. Barbara
Neumann.

Für die moralische und finanzielle Unterstützung möchte ich mich besonders bei meinen Eltern aus
Berlin sowie meinen Schwiegereltern aus Oldenburg in Niedersachsen bedanken. Ein besonderes
Dankeschön gilt dabei meiner Schwiegermutter für die Unterstützung der Betreuung unserer Kinder.

Widmen möchte ich diese Arbeit meiner Frau Fee Sophie und meinen beiden Töchtern Maya Emilia
und Lila Mathilda. Was hätte ich nur ohne meinen lieben Töchter gemacht, die mir durch ihre
kindliche Sicht auf die Welt und ihre Lebensenergie immer wieder klar machten, dass das Leben auch
aus anderen schönen und wichtigen Dingen außer der Arbeit besteht. Mein ganz besonderer Dank
gilt natürlich meiner Frau, die mir einen großen Teil der täglichen familiären Aufgaben abgenommen
hat und mir dadurch den Rücken für meine wissenschaftlichen Arbeiten weitestgehend freihalten
konnte. Vielen, vielen Dank für dein Verständnis für den teilweise großen Zeitbedarf meiner Arbeit
und für deine Kraft und deinen Rückhalt.









Das Foto zeigt einen nahezu unberührten Strandabschnitt bei Ban Bang Sak an der Andamanküste Thailands.
Im Hintergrund sind junge Bestände von Strandkasuarinen zu erkennen, die sich seit dem Tsunamiereignis
im Jahr 2004 neu entwickelten.












Contents – overview

1 INTRODUCTION ........................................................................................... 1
2 THEORETICAL BACKGROUND: VULNERABILITY, ECOLOGICAL
VULNERABILITY AND REMOTE SENSING APPLICATIONS 11
3 TSUNAMI IMPACTS ON COASTAL ECOSYSTEMS AND NATURAL
RESOURCES AT THE ANDAMAN SEA COAST OF THAILAND ....................... 20
4 METHODOLOGICAL APPROACH AND DATASETS ....................................... 33
5 RESULTS OF THE REMOTE SENSING APPLICATIONS:
EXPOSURE, TSUNAMI IMPACTS AND RECOVERY PROCESSES ................... 56
6 SYNTHESIS ................................................................................................. 99
7 CONCLUSIONS AND OUTLOOK 127
8 REFERENCES............................................................................................. 129
9 APPENDIX ................................ 141





II

Contents
List of Figures IV
List of Tables VI
Abbreviations VII
Summary VIII
Kurzfassung IX

1 INTRODUCTION .......................................................................................................................... 1
1.1 The TRAIT project - starting point and general conceptual framework of the thesis ................. 1
1.2 Objectives ............................... 2
1.3 Structure of the thesis ............................................................................................................. 4
1.4 The study area......................... 5
1.4.1 Climate and geomorphology ........................................................................................ 5
1.4.2 The landscape and human influences ........... 7
1.4.3 Ecological characteristics ............................. 9

2 THEORETICAL BACKGROUND: VULNERABILITY, ECOLOGICAL VULNERABILITY AND
REMOTE SENSING APPLICATIONS ............................................................................................. 11
2.1 Vulnerability .......................................................... 11
2.2 Ecological vulnerability – definitions and concepts ................................ 14
2.3 Assessment of vulnerability and ecological vulnerability ........................................................ 15
2.4 The role of remote sensing in vulnerability assessments 17

3 TSUNAMI IMPACTS ON COASTAL ECOSYSTEMS AND NATURAL RESOURCES AT THE ANDAMAN
SEA COAST OF THAILAND ......................................................................................................... 20
3.1 Coral reefs ............................................................. 20
3.2 Seagrass beds ........................................................................................ 22
3.3 Mangrove forests .................................................. 24
3.4 Marine endangered species................................................................................................... 26
3.5 Coastal forests....................... 27
3.6 Crops and soils ...................................................................................................................... 27
3.7 Water resources .................... 29
3.7.1 Seawater quality ........................................................................................................ 29
3.7.2 Groundwater and surface water quality ..... 30


III

4 METHODOLOGICAL APPROACH AND DATASETS ....................................................................... 33
4.1 IKONOS data and pre-processing ........................................................... 34
4.2 Exposure analysis .................................................................................. 38
4.2.1 Creation of a LULC-map ............................. 39
4.2.2 Ground truth data .......................................................