Overvåking av norske breers utbredelse og endring fra satellitt.

Transkript

1 Seminar i Kraftverkshydrologi, november 2008 Overvåking av norske breers utbredelse og endring fra satellitt. Liss M. Andreassen 1,2 Jon Endre Hausberg 1, Frank Paul 3, Andreas Kääb 2, Astrid Voksø 1 1 Norges vassdrags- og energidirektorat, 2 Universitetet i Oslo, 3 Universitetet i Zürich

2 Bakgrunn Breer utgjør ~1 % av landarealet (2750 km 2 ) 15 % av vannkraft kommer fra områder med stor breprosent. Breer er svært sensitive for klimaendringer, ansett som viktig klimaindikator (IPCC 2007) Den globale oppvarmingen vil føre til store endringer i Norges breareal. Etterspørsel etter oppdatert breareal og breutbredelse. 2

3 På tide med ny kartlegging av norske breer Tidligere kartlegginger basert på kart og flybilder. Breatlas over Sør-Norge: 1969, 1988 Nord-Norge: 1973 Datatabellene eksisterer digitalt, men utbredelse ikke digitalt i et GIS. Satellittdata gir mulighet til å overvåke breers utbredelse, endring og farer forbundet med breer. IPY : Fokus på nordlige områder: øyeblikksbilde av breene 3

4 Mål for NVE NVE ønsker å bruke satellittdata til å overvåke breers utbredelse og endring Oppdatert breutbredelse i NVEs GIS-system (tilgjengelig på NVE-atlas/Internett via åpne løsninger) Oppdatert tall over samlet breareal og antall breer i Norge. Kartlegge endringer av alle norske breer v.hj.a. repetert kartlegging Hvordan endrer små breer seg i forhold til store breer? Regionale forskjeller Norges bidrag til det Internasjonale samarbeidet GLIMS (Global Land and Ice Measurements from Space). 4

5 Valg av metode Ønsker høyoppløselig, multisensor, optisk satellitt ASTER (15 m): generelt ikke tilgjengelig (skyer, snø) LANDSAT (30 m): bilder vil dekke det meste av breene i Norge Omløpsfotografering (flyfoto > ortofoto): >> brukt til å kontrollere resultatet fra LANDSAT i et testområde. 5

6 Pilotstudie Jotunheimen Teste egnethet og nøyaktighet av metoden Oppdatert breatlas!! Sammenligne med tidligere breatlas og kartdata for å kvantifisere breendringer 6 Jotunheimen: små, indivividuelle breenheter..men også små iskapper i vest

7 Data LANDSAT scene fra 9. august Ortofoto fra august 2004 nykartlegging N50 (1418-II) Digitale bregrenser og 25 m DTM fra ~1980 L. M. Andreassen, F. Paul, A. Kääb, and J. E. Hausberg: Cryosphere Disc., 2, ,

8 Ortorektifisering Ortorektifisert LANDSATbilde levert av Satellittdataarkivet Testet kvalitet av ororektifisering ved hjelp av 14 kontrollpunkter. Absolutt og relativ nøyaktighet innen et pixel. 8

9 Spektral signatur

10 Brekartlegging: -TM3 (Red)/TM5(SWIR) -Terskel -raster-vektor konversjon -noe manuell editering av snø, morene, sjøkant RGB 543 TM3 (Red) TM5 (SWIR) TM3/TM5 TM3/TM5 >2.0 Raster > Vektor

11 Validering: Landsat (2003) TM3/TM5 vs TM4/TM5 Landsat (2003) TM3/TM5 TM4/TM5 vs digital fotogrammetri (2004) Landsat 2003 Ortofoto 2004

12 Lage et nytt breatlas Ny Landsat-id Basseng Editere sjøer og morene 12

13 Breendringer - LANDSAT Kart N50 ~1980 Datafusjon mellom fjernanalyse og GIS Kartlegge endringer i breareal ved å koble med tidligere kartlegginger og utbredelse fra kart. Andre parametre (min og maks høyde, helning, eksposisjon) kan avledes automatisk v.hj.a. en DEM. 13

14 Koble og identifisere ID fra tidligere breatlas Atlas 1988: kart med ID innenfor hydrologiske nedbørfelt

15 Kvantifisere arealendringer fra N50-kart Sammenligne 1: kart (N50) med Landsat 2003 Kvalitet av brekartlegging (og avledede arealendringer) avh. av snøforhold og operatør/konstruktør

16 Endring i areal N50-kart vs L2003

17 Om areal Area (km 2 ) Cum length (100 m) / Cum net balance (m w.e.). b) area length change mass balance

18 Oppsummering: Arealendringer 0 Atlas (38) -2 Atlas (161) N50 C (189) Area change (% / 10a) Atlas (38) Atlas (161) N50 E (72) N50 W (37) -10 N50 NW(57)

19 Oppsummering: breovervåking Norske breer kan kartlegges v.hj.a. automatisk klassifisering. Noe manuell editering nødvendig. Nøyaktighet av areal: ~± 3% Store endringer av norske breer i framtiden vil føre til behov for repetert kartlegging I løpet av perioden ønsker vi å fullføre kartleggingen av norske breer (avh. av finansiering) 19

20 Takk til: NVE: finansiering via FoU-midler Norsk Romsenter: Finansiering via Cryorisk Statens Kartverk, Geir Brånå: Ortofoto og kartdata Statkraft 20 Takk for oppmerksomheten!