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Sarah M. Springman, Rektorin der ETH Zürich, überreicht Matthew Moy de Vitry den Otto-Jaag-Gewässerschutzpreis. (Bild: ETH Zürich / Giulia Marthaler)

Otto-Jaag-Gewässerschutzpreis 2020 für Matthew Moy de Vitry

7. Dezember 2020 | Annette Ryser/Marianne Leuzinger

Matthew Moy de Vitry gewinnt für seine Dissertation «Public Surveillance and the Future of Urban Pluvial Flood Modelling» den Otto-Jaag-Gewässerschutzpreis der ETH Zürich.

Am 21. November 2020 durfte Matthew Moy de Vitry den Otto-Jaag-Gewässerschutzpreis entgegennehmen. Die ETH Zürich zeichnet damit hervorragende Dissertationen und Masterarbeiten auf dem Gebiet des Gewässerschutzes und der Gewässerkunde aus. Moy de Vitry hat mit seiner Arbeit "Öffentliche Überwachung und Modellierung von regenbedingten Überschwemmungen in Städten" gezeigt, dass Überschwemmungen in Städten bei starken Regenfällen – die aufgrund von Klimawandel und Verstädterung ein immer drängenderes Problem sind – unkonventionelle und möglicherweise kontroverse Lösungen erfordern.

Innovative Lösungsansätze für drängende Fragen

Matthew Moy de Vitry dissertierte im November 2019 in der Abteilung Siedlungswasserwirtschaft (SWW) des Wasserforschungsinstituts Eawag. In seiner Forschungsarbeit unter Prof. Max Maurer und Dr. João Leitão beschäftigte er sich mit der Vorhersage von Hochwassern in Städten. Moy de Vitry stellte fest, dass die Modelle, die dazu eingesetzt werden, oftmals nicht zuverlässig genug sind, weil Überwachungsdaten von Überschwemmungsereignissen fehlen, um die Modelle zu kalibrieren und zu validieren. Der Forscher entwickelte daher eine Reihe innovativer Ansätze, um alternative Datenquellen nutzbar zu machen – etwa Bilder und Videos von Verkehrsüberwachungskameras oder aus sozialen Medien.

Besserer Schutz vor Flutereignissen

Moy de Vitrys Arbeit liefert somit eine kostengünstige Methode für Städte, die sich an ein sich änderndes Klima mit stärkeren Niederschlägen anpassen müssen. Damit trägt sie auch dazu bei, Bevölkerung und Infrastruktur besser vor Flutereignissen zu schützen. Die Verleihung des Gewässerschutzpreises an Matthew Moy de Vitry zeigt die Bedeutung auf, die auch die Siedlungswasserwirtschaft für den Schutz der Umwelt hat. Er freut sich über die Auszeichnung und lobt das exzellente Forschungsumfeld an der Eawag mit der engen Verbindung zur ETH und der Unterstützung engagierter Mitarbeitenden, das die Umsetzung seines Dissertations-Projektes in solch einer Breite und Tiefe erst erlaubte.

Im Anschluss an seine Dissertation wechselte Matthew Moy de Vitry im März 2020 als Webentwickler und Datenwissenschaftler zum ETH-Spin-off Hades Technologies AG, das Datenmodelle entwickelt, die Schäden in Abwasserkanälen automatisch mittels maschinellem Lernen erkennen können.

Otto-Jaag-Gewässerschutzpreis

Prof. Dr. Otto Jaag war ein nicht nur schweizweit, sondern auch international anerkannter Gewässerschutzpionier und leitete die Eawag als Direktor von 1952 bis 1970. Der Fonds «Otto-Jaag-Gewässerschutzpreis» wurde 1980, zwei Jahre nach seinem Tod, bei der ETH Zürich eingerichtet. Das Preisgeld beträgt 1'000 Schweizer Franken.
 

Publikationen

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Es überschwemmt und keiner sieht zu?! Oberflächenabflussmessungen im urbanen Raum mittels Videomaterial von Überwachungskameras

Messungen von Oberflächenabflüssen werden selten im urbanen Raum durchgeführt, weil traditionelle Messgeräte zu teuer sind oder direkt über oder innerhalb des Fliessgewässers installiert werden müssen. Deswegen sind Daten über Überschwemmungen im urbanen Raum nur selten vorhanden, was die Kalibrierung und Validierung von Überflutungsmodellen erschwert. In dieser Studie wird ein Ansatz vorgestellt, bei dem marktübliche Überwachungskameras zur Durchflussmessung eingesetzt werden.
Peña-Haro, S.; Lüthi, B.; Carrel, M.; Scheidegger, A.; de Vitry, M. M.; Leitão, J. P. (2019) Es überschwemmt und keiner sieht zu?! Oberflächenabflussmessungen im urbanen Raum mittels Videomaterial von Überwachungskameras, Aqua & Gas, 99(5), 44-50, Institutional Repository

Public surveillance and the future of urban pluvial flood modelling

Motivation and objective
Urban pluvial flooding is an issue of increasingly critical importance due to climate change and urbanization. However, the numerical models used for flood forecasting and risk mitigation suffer from a pronounced lack of monitoring data, which affects model accuracy. Monitoring data are necessary so the models, which contain undefined parameters, can be calibrated and validated against real flood events. In particular, it is important that the models are able to reproduce flood behavior in and around buildings, where the most damage is caused. However, conventional flow and water level sensors reach their limits in public spaces like streets due to irregular topography, moving obstacles, and the risk of vandalism. It has been suggested that surveillance cameras and social media could provide the necessary surface flooding data at a fraction of the cost of conventional sensors. The objective of this thesis is to explore how trend-like data can be extracted from surveillance footage and assimilated to boost the reliability of urban pluvial flood models. [...]

Motivation und Zielsetzung
Urbane regenbedingte Überschwemmungen sind aufgrund des Klimawandels und der Urbanisierung von immer größerer Bedeutung, aber den numerischen Modellen zur Hochwasservorhersage und Risikominderung mangelt es an Überwachungsdaten, was die Modellgenauigkeit einschränkt. Überwachungsdaten sind notwendig, damit die Modelle, welche unsichere Parameter enthalten, gegen echte Hochwasserereignisse kalibriert und validiert werden können. Insbesondere ist es wichtig, dass die Modelle das Überschwemmungsverhalten in und um Gebäude herum nachbilden können, wo die meisten Schäden verursacht werden. Herkömmliche Strömungs- und Wasserstandsensoren stoßen jedoch im öffentlichen Raum, wie Straßen, aufgrund unregelmäßiger Topographie, beweglicher Hindernisse und der Gefahr von Vandalismus an ihre Grenzen. Deswegen gibt es Interesse für alternative Datenquellen wie Überwachungskameras und soziale Medien, aus denen Oberflächenabflussdaten zu einem Bruchteil der Kosten herkömmlicher Sensoren gewonnen werden könnte. Das Ziel dieser Arbeit ist es, zu untersuchen, wie trendartige Daten aus Überwachungsbildern extrahiert und assimiliert werden können, um die Zuverlässigkeit von Überschwemmungsmodellen zu erhöhen. [...]
Moy de Vitry, M. (2019) Public surveillance and the future of urban pluvial flood modelling, 143 p, doi:10.3929/ethz-b-000397587, Institutional Repository

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Titelbild: ETH Zürich, Giulia Marthaler

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