Original paper

Development of Multi-Temporal Landslide Inventory Information System for Southern Kyrgyzstan Using GIS and Satellite Remote Sensing

Golovko, Darya; Roessner, Sigrid; Behling, Robert; Wetzel, Hans-Ulrich; Kleinschmit, Birgit

Abstract

In Southern Kyrgyzstan, landslides regularly endanger human lives and infrastructure. They are a very dynamic phenomenon with significant variations of the process activity in different years. This creates a need for the development of new methods of dynamic and spatially differentiated landslide hazard assessment at a regional scale. Because of the large size of the study area (over 12,000 km2), remote sensing data are a valuable and reliable source of detailed and consistent spatial information for landslide investigations in Southern Kyrgyzstan. The paper demonstrates how GIS and remote sensing techniques are used for the acquisition, verification and homogenization of heterogeneous multi-source landslide data with the goal of generating a multi-temporal landslide inventory. Special emphasis is placed on the spatial data consistency, the documentation of temporal information and the possibility to document repeated slope failures within the same slope. The multi-temporal landslide inventory is an integral part of a landslide inventory information system, which is implemented in the QGIS environment and provides self-customized functionality for data queries and spatial analysis including the derivation of landslide attributes. The information system contains additional spatial base data such as a spatially consistent multi-temporal archive of satellite images and topographic maps.

Kurzfassung

In Südkirgistan werden durch Hangrutschungsereignisse regelmäßig Menschenleben sowie technische und soziale Infrastruktur gefährdet. Da die Hangrutschungsaktivität in dieser Region zwischen den Jahren sehr variiert, besteht der dringende Bedarf, Methoden zu entwickeln, welche eine dynamische und räumlich differenzierte Einschätzung der Hangrutschungsgefährdung auf regionaler Ebene erlauben. Aufgrund der Größe des Untersuchungsgebietes von über 12.000 km2 sind für die Entwicklung dieser Methoden satellitengestützte Fernerkundungsdaten besonders geeignet, da sie die einzige räumlich kontinuierliche und zeitlich wiederholbare Informationsbasis für die gesamte Region darstellen. In diesem Paper wird gezeigt, wie GIS- und Fernerkundungsverfahren für die Erfassung, Überprüfung und Homogenisierung heterogener Hangrutschungsdaten aus mehreren Quellen verwendet werden, um eine multitemporale Inventarisierung von Hangrutschungen zu ermöglichen. Besonderer Wert wird dabei auf die räumliche Konsistenz der Daten, die Dokumentation des zeitlichen Auftretens und die Erfassung von wiederholten Hangrutschungsereignissen innerhalb desselben Hangs gelegt. Um die multitemporale Hangrutschungsinventarisierung zu unterstützen, ist ein QGIS-basiertes Informationssystem entwickelt worden, welches mit angepassten Datenabfragen und räumlichen Analysen zur Ableitung von Hangrutschungsattributen beiträgt. Das Informations-system beinhaltet zusätzliche Geobasisdaten wie ein räumlich konsistentes multitemporales Archiv von Satellitenbildern und topographische Karten.

Keywords

gis-based data integrationlandslide inventorylandslides in kyrgyzstan