Published March 8, 2022
| Version v1
Publication
Open
Increased flooded area and exposure in the White Volta river basin in Western Africa, identified from multi-source remote sensing data
Creators
- 1. University of Southampton
- 2. University of Ghana
Description
Accurate information on flood extent and exposure is critical for disaster management in data-scarce, vulnerable regions, such as Sub-Saharan Africa (SSA). However, uncertainties in flood extent affect flood exposure estimates. This study developed a framework to examine the spatiotemporal pattern of floods and to assess flood exposure through utilization of satellite images, ground-based participatory mapping of flood extent, and socio-economic data. Drawing on a case study in the White Volta basin in Western Africa, our results showed that synergetic use of multi-temporal radar and optical satellite data improved flood mapping accuracy (77% overall agreement compared with participatory mapping outputs), in comparison with existing global flood datasets (43% overall agreement for the moderate-resolution imaging spectroradiometer (MODIS) Near Real-Time (NRT) Global Flood Product). Increases in flood extent were observed according to our classified product, as well as two existing global flood products. Similarly, increased flood exposure was also observed, however its estimation remains highly uncertain and sensitive to the input dataset used. Population exposure varied greatly depending on the population dataset used, while the greatest farmland and infrastructure exposure was estimated using a composite flood map derived from three products, with lower exposure estimated from each flood product individually. The study shows that there is considerable scope to develop an accurate flood mapping system in SSA and thereby improve flood exposure assessment and develop mitigation and intervention plans.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعد المعلومات الدقيقة عن مدى الفيضانات والتعرض لها أمرًا بالغ الأهمية لإدارة الكوارث في المناطق التي تعاني من ندرة البيانات والضعيفة، مثل أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى (SSA). ومع ذلك، فإن عدم اليقين في مدى الفيضانات يؤثر على تقديرات التعرض للفيضانات. طورت هذه الدراسة إطارًا لفحص النمط المكاني والزماني للفيضانات وتقييم التعرض للفيضانات من خلال استخدام صور الأقمار الصناعية، ورسم الخرائط التشاركية الأرضية لمدى الفيضانات، والبيانات الاجتماعية والاقتصادية. بالاعتماد على دراسة حالة في حوض فولتا الأبيض في غرب إفريقيا، أظهرت نتائجنا أن الاستخدام التآزري للرادار متعدد الأزمنة وبيانات الأقمار الصناعية البصرية أدى إلى تحسين دقة رسم خرائط الفيضانات (77 ٪ من الاتفاق العام مقارنة بمخرجات رسم الخرائط التشاركية)، مقارنة بمجموعات البيانات العالمية الحالية للفيضانات (43 ٪ من الاتفاق العام لمقياس طيف التصوير معتدل الدقة (MODIS) في الوقت الفعلي تقريبًا (NRT) المنتج العالمي للفيضانات). لوحظت زيادات في مدى الفيضانات وفقًا لمنتجنا المصنف، بالإضافة إلى اثنين من منتجات الفيضانات العالمية الحالية. وبالمثل، لوحظ أيضًا زيادة التعرض للفيضانات، ومع ذلك لا يزال تقديره غير مؤكد إلى حد كبير وحساس لمجموعة بيانات المدخلات المستخدمة. اختلف تعرض السكان اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على مجموعة البيانات السكانية المستخدمة، في حين تم تقدير أكبر تعرض للأراضي الزراعية والبنية التحتية باستخدام خريطة فيضانات مركبة مستمدة من ثلاثة منتجات، مع تقدير تعرض أقل من كل منتج فيضان على حدة. تُظهر الدراسة أن هناك مجالًا كبيرًا لتطوير نظام دقيق لرسم خرائط الفيضانات في منطقة جنوب الصحراء الكبرى وبالتالي تحسين تقييم التعرض للفيضانات ووضع خطط التخفيف والتدخل.Translated Description (French)
Des informations précises sur l'étendue des inondations et l'exposition sont essentielles pour la gestion des catastrophes dans les régions vulnérables et pauvres en données, telles que l'Afrique subsaharienne (Ass). Cependant, les incertitudes quant à l'étendue des inondations affectent les estimations de l'exposition aux inondations. Cette étude a développé un cadre pour examiner le schéma spatio-temporel des inondations et pour évaluer l'exposition aux inondations à l'aide d'images satellites, d'une cartographie participative au sol de l'étendue des inondations et de données socio-économiques. S'appuyant sur une étude de cas dans le bassin de la Volta Blanche en Afrique de l'Ouest, nos résultats ont montré que l'utilisation synergique de données radar multitemporelles et de données satellitaires optiques améliorait la précision de la cartographie des inondations (77 % d'accord global par rapport aux résultats de la cartographie participative), par rapport aux ensembles de données d'inondation mondiaux existants (43 % d'accord global pour le produit d'inondation mondiale du spectroradiomètre d'imagerie à résolution modérée (MODIS) en temps quasi réel (NRT)). Des augmentations de l'étendue des inondations ont été observées en fonction de notre produit classé, ainsi que de deux produits d'inondation mondiaux existants. De même, une exposition accrue aux inondations a également été observée, mais son estimation reste très incertaine et sensible à l'ensemble de données d'entrée utilisé. L'exposition de la population variait considérablement en fonction de l'ensemble de données démographiques utilisé, tandis que la plus grande exposition des terres agricoles et des infrastructures a été estimée à l'aide d'une carte composite des inondations dérivée de trois produits, avec une exposition plus faible estimée pour chaque produit d'inondation individuellement. L'étude montre qu'il existe une marge de manœuvre considérable pour développer un système précis de cartographie des inondations en Afrique subsaharienne et ainsi améliorer l'évaluation de l'exposition aux inondations et élaborer des plans d'atténuation et d'intervention.Translated Description (Spanish)
La información precisa sobre la extensión y la exposición a las inundaciones es fundamental para la gestión de desastres en regiones vulnerables y con escasez de datos, como el África subsahariana (SSA). Sin embargo, las incertidumbres en la extensión de las inundaciones afectan las estimaciones de exposición a las inundaciones. Este estudio desarrolló un marco para examinar el patrón espaciotemporal de las inundaciones y evaluar la exposición a las inundaciones mediante la utilización de imágenes satelitales, mapeo participativo en tierra de la extensión de las inundaciones y datos socioeconómicos. Basándonos en un estudio de caso en la cuenca del Volta Blanco en África Occidental, nuestros resultados mostraron que el uso sinérgico de datos de radar multitemporal y de satélite óptico mejoró la precisión del mapeo de inundaciones (77% de acuerdo general en comparación con los resultados del mapeo participativo), en comparación con los conjuntos de datos de inundaciones globales existentes (43% de acuerdo general para el espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS) Near Real-Time (NRT) Global Flood Product). Se observaron aumentos en la extensión de las inundaciones de acuerdo con nuestro producto clasificado, así como dos productos de inundaciones globales existentes. Del mismo modo, también se observó una mayor exposición a las inundaciones, sin embargo, su estimación sigue siendo muy incierta y sensible al conjunto de datos de entrada utilizado. La exposición de la población varió mucho según el conjunto de datos de población utilizado, mientras que la mayor exposición de las tierras agrícolas y la infraestructura se estimó utilizando un mapa compuesto de inundaciones derivado de tres productos, con una menor exposición estimada de cada producto de inundación individualmente. El estudio muestra que hay un margen considerable para desarrollar un sistema de mapeo de inundaciones preciso en SSA y, por lo tanto, mejorar la evaluación de la exposición a las inundaciones y desarrollar planes de mitigación e intervención.Files
s41598-022-07720-4.pdf.pdf
Files
(1.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f4b00e9dd8f3bdcabf21eb9f0d2f69d9
|
1.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- زيادة المساحة المغمورة بالمياه والتعرض في حوض نهر فولتا الأبيض في غرب أفريقيا، والتي تم تحديدها من بيانات الاستشعار عن بعد متعددة المصادر
- Translated title (French)
- Augmentation de la zone inondée et de l'exposition dans le bassin de la rivière White Volta en Afrique de l'Ouest, identifiée à partir de données de télédétection multi-sources
- Translated title (Spanish)
- Mayor área inundada y exposición en la cuenca del río White Volta en África occidental, identificada a partir de datos de teledetección de múltiples fuentes
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4220677095
- DOI
- 10.1038/s41598-022-07720-4
References
- https://openalex.org/W1190333981
- https://openalex.org/W1433483747
- https://openalex.org/W1499867714
- https://openalex.org/W1519694837
- https://openalex.org/W1579963711
- https://openalex.org/W1650177443
- https://openalex.org/W174610284
- https://openalex.org/W1762998423
- https://openalex.org/W1950669244
- https://openalex.org/W1973296773
- https://openalex.org/W1983254902
- https://openalex.org/W1984670836
- https://openalex.org/W1989750313
- https://openalex.org/W2007825373
- https://openalex.org/W2033602192
- https://openalex.org/W2047040081
- https://openalex.org/W2049106247
- https://openalex.org/W2051139016
- https://openalex.org/W2052458288
- https://openalex.org/W2052984867
- https://openalex.org/W2060962059
- https://openalex.org/W2083029259
- https://openalex.org/W2084744129
- https://openalex.org/W2085870666
- https://openalex.org/W2131290473
- https://openalex.org/W2138002125
- https://openalex.org/W2138315818
- https://openalex.org/W2139533848
- https://openalex.org/W2146247239
- https://openalex.org/W2155572217
- https://openalex.org/W2158776858
- https://openalex.org/W2160434086
- https://openalex.org/W2176363452
- https://openalex.org/W2261645655
- https://openalex.org/W2335114787
- https://openalex.org/W2462089918
- https://openalex.org/W253586749
- https://openalex.org/W2540334858
- https://openalex.org/W2556543236
- https://openalex.org/W2560167313
- https://openalex.org/W2564932286
- https://openalex.org/W2589801612
- https://openalex.org/W2603017680
- https://openalex.org/W2604199742
- https://openalex.org/W2725897987
- https://openalex.org/W2780517933
- https://openalex.org/W2784203435
- https://openalex.org/W2793014151
- https://openalex.org/W2793772028
- https://openalex.org/W2901762107
- https://openalex.org/W2906082293
- https://openalex.org/W2916106500
- https://openalex.org/W2932833545
- https://openalex.org/W2944941733
- https://openalex.org/W2969857695
- https://openalex.org/W3003923526
- https://openalex.org/W3007530791
- https://openalex.org/W3009274336
- https://openalex.org/W3038008518
- https://openalex.org/W3041100341
- https://openalex.org/W3081592155
- https://openalex.org/W3109837744
- https://openalex.org/W3159438234
- https://openalex.org/W3174761860
- https://openalex.org/W3176140884
- https://openalex.org/W3190581971
- https://openalex.org/W3206512445
- https://openalex.org/W4244278258
- https://openalex.org/W4285790252