Nytt sykehus i Drammen. Setningsanalyse med InSAR

Like dokumenter
DEFORMASJONSMÅLINGER VED BRUK AV SATELLITT INSAR METODEN. Frano Cetinic

Nytt sykehus i Drammen. Geotekniske stabilitetsberegninger for mellomlagring av rivningsmasser

Kartlegging av granbarkborre skader i skog

Våroppblomstring av planteplankton i Norskehavet

Ny oversikt over skogressursene i Norge Basert på data fra satellitt og nasjonal detaljert høydemodell.

AR 5 BROSJYRE 1/2011 (FORSIDEN) Arealressurskart

Prosjektdeltakere Norsk Romsenter, Jernbaneverket og Statens Vegvesen. Dato: Versjon: 1.2. Forfattere; Frano Cetinic og Tom Rune Lauknes

EN LITEN INNFØRING I USIKKERHETSANALYSE

Sentinel-satellittene gir nye muligheter for hydrologisk kartlegging

Hva skjedde med isbreen?

Støy ved knusing og sikting

Gratis data fra himmelen hva skjer? Terje Wahl

Nytt sykehus i Drammen. Plusshusvurdering

Rapport etter kraftig nedbør i Longyearbyen november 2016.

Nytt sykehus Drammen (NSD) Helikopterstøy utendørs og innendørs

Etter Norsk Standard NS : 2003 AQUA KOMPETANSE AS

Våroppblomstring av planteplankton i Nordsjøen

Våroppblomstring av planteplankton i Barentshavet

Lytt til Kvasarer og Skyt Satellitter med Laser

Bruk av satellittdata i landbruket?

Nettverksmøte med Trafikkverket 27 og 28 november 2013 Velkommen. Roald Aabøe

Universitetet i Stavanger Institutt for petroleumsteknologi

Notat 01. Leilighetsbygg; Solåsen B14, Tangvall Søgne kommune Geoteknikk vurdering av grunnforhold, stabilitet og rasfare. 1. Innledning og grunnlag

Hva slags data & informasjon får vi fra satellitter?

Noen presiseringer mhp Diskret Fourier Transform. Relevant for oblig 1.

RAPPORT Skanning med Georadar Prosjekt nr

B3 Georadar Praktisk anvendelser

Evaluering av farledsvarslingen i BarentsWatch

Krav til måletid for eiendomsmålinger med CPOS - rett kvalitet til rett tid Geodesi- og hydrografidagene 2016 Halvard Teigland og Morten Strand DA

Vannstrømmåling ved Kvithylla, Rissa, februar - mars 2017

Laserdata forvaltning og bruk. Fagdag laser

Fremtidens referanserammer. Per Chr. Bratheim

Tidspunkt for våroppblomstring av planteplankton i Barentshavet

Vannstrømmåling ved Tårnesbukta, Åfjord, februar-mars 2017

Hver av oppgavene 1-3 teller likt dvs 1/3 hver. Oppgave 1: Fotogrammetri.

Norske tall for vannforbruk og lekkasjer Resultater fra Norsk Vann prosjekt

DPS900 Oppstart 1. 1 stk. Trimble Site Tablet PC med DPS900 installert.

En gigantisk kalving har funnet sted på Petermann-shelfen på Grønland. 28 kilometer av shelfens ytre del løsnet og driver nå utover i fjorden.

Opplevelse av vibrasjoner i bolig fra veg- og skinnegående trafikk

Utarbeidet Astrid T. Øveraas Espen Thorn Espen Thorn REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV

Radarkartlegging av potensielle løsneområder for steinskred på rv. 70 forbi Oppdølsstranda

Svein Erling Hansen

Tidspunkt for våroppblomstring

Oppsummering og forslag til veien videre. På vegne av prosjektteamet: Regula Frauenfelder, NGI

Fargens innvirkning på fotosyntesen

Realfagsglede VG2 80 minutter

Internt notat. Marte Rødseth Kvakland

Kort innføring i kart, kartreferanser og kompass

Laserdata for dummies. Ivar Oveland 19 oktober 2015

M U L T I C O N S U L T

Nasjonale prøver i lesing, regning og engelsk på ungdomstrinnet 2015

ØVINGER 2017 Løsninger til oppgaver. Øving 1

MET report. Klimalaster NORDLINK Gilevann-Vollesfjord. Helga Therese Tilley Tajet Karianne Ødemark Bjørn Egil K. Nygaard (Kjeller Vindteknikk AS)

Nye trender i fjernmåling

UNIVERSITETET I OSLO

Lederopplæring MTM Resultatrapportene

Skredaktivitet i rom og tid ved bruk av radarsatellitt

Piggfrie dekk i de største byene

Kartlegging og overvåking av skredfare og infrastruktur ved bruk av radarsatellitter og InSAR-metodikk

ESERO AKTIVITET GODT ELLER DÅRLIG SIGNAL? Lærerveiledning og elevaktivitet. Klassetrinn: alle. Utviklet av

Klimaendringenes betydning for snølast og våt vinternedbør

Etter Norsk Standard NS : 2003 AQUA KOMPETANSE AS

ting å gjøre å prøve å oppsummere informasjonen i Hva som er hensiktsmessig måter å beskrive dataene på en hensiktsmessig måte.

Løsningsforslag for 2P våren 2015

NOTAT SAMMENDRAG. Vurdering av geotekniske forhold. Vedlegg til reguleringsplan

CropSAT og presisjonsjordbruk

Kartlegging med radarsatellitt gir bedre snøskredvarsling og beredskap

Oppdragsgiver Rapporttype Dato Reiersøl Eiendom AS ROS-analyse

VG2 Elenergi Programfag: Data- og elektronikksystemer ELE 2003

Hvilken nettside er best på værprognoser?

Georadar (GPR) Georadar : Hva er mulig? Tor Melø, Geofysiker

Målinger av spenningskvalitet

Maskinell lusetelling. Espen Børrud Software Manager Stingray Marine Solutions AS Tekmar

På løsneområder for steinsprang

NGU Rapport

Tillegg til læreboka Solstråling: Sol Ozon Helse. del av pensum i FYS1010

NGU Rapport Ustabile fjellparti i fyllittområdene i Flåm-Aurland

Nytt sykehus i Drammen. Klimagassberegninger i forprosjekt total beregning materialer og energi

Nær- og fjernvirkning av planlagt bebyggelse illustrasjoner. Hotell Bislingen Eiendom

Satmap Active 10 forklaring

Statistikk 1. Nico Keilman. ECON 2130 Vår 2014

MARIDALSVEIEN 205 RAPPORT OM SETNINGSSKADER

Hva er Selfsat-H10D? Bruksanvisning Advarsel!

NOTAT. Oppdatering av skog i FKB-AR5. 1. Innledning. 2. Skogopplysninger i FKB-AR Markslag. 2.2 Skogareal i FKB-AR5

Klima og vær i Nittedal Klimaendringer. av Knut Harstveit

ELEKTRIFISERING TRØNDER- OG MERÅKERBANEN PROSJEKT Nordlandsbanen Hell - Steinkjer Fagrapport Geoteknikk

REGULERINGSPLAN ØVRE TORP OVERVANN

UNIVERSITETET I OSLO

Vannstrømmåling ved Hamnholmen, Lurøy, juni - juli 2017

Prinsipper for overvannshåndering på Skjønnhaugtunet, Gjerdrum kommune

Overvåkning av Norges vannressurser med Sentinel-satellittene

Studentoppgaver innen radiometri ved Justervesenet

GPS Kurs for Turledere

Bruk SUMMER-funksjonen i formelen i G9. Oppgave 14. H. Aschehoug & Co Side 1

RAPPORT. RoAF. Lørenskog. Gjenvinningsstasjon Reguleringsplan. Geoteknisk rapport r

Georadar til utenomhus BIM Prinsipper og praktisk anvendelser

GEOFAG PROGRAMFAG I STUDIESPESIALISERENDE UTDANNINGSPROGRAM

Oppgavesett kap. 4 (1 av 2) GEF2200

Grad av aktiv forvaltning for fond i DNB Norge-familien

Forbedring av navigasjonsløsning i tunneler

Transkript:

Prosjekt: Nytt sykehus i Drammen Tittel: Setningsanalyse med InSAR 02 FOR BRUK 05.11.18 PAP LIER BH 01 UTKAST INTERNGRANSKNING 02.11.18 PAP LIER BH Rev. Beskrivelse Rev. Dato Utarbeidet Kontroll Godkjent Kontraktor/leverandørs logo: Bygg nr: Etasje nr.: Systemgr.: Antall sider: Side 1 av 19 Prosjekt: Kontrakt nr: Fag: Dok.type: Løpenr: Rev.nr.: Status: NSD 8202 G RA 0007 02 G

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 2 av 19 Innholdsfortegnelse 1 Innledning... 3 1.1 InSAR... 3 2 Metodikk... 3 2.1 Initiell analyse... 4 2.2 Nøyaktighet... 5 2.3 Sentinel programmet... 7 2.4 Inndeling i fokusområder... 8 2.5 Identifikasjon av interesseområder... 8 3 Arbeidsområde... 9 3.1 Delområde 1... 11 3.1.1 Interessepunkt i arbeidsområde 1... 12 3.2 Delområde 2... 13 3.2.1 Interessepunkt i arbeidsområde 2... 14 3.3 Delområde 3... 15 3.3.1 Interessepunkt i arbeidsområde 3... 16 3.4 Delområde 4... 18 3.4.1 Interessepunkt arbeidsområde 4... 19

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 3 av 19 1 Innledning I forbindelse med utbyggningen foreligger det klare geotekniske utfordringer. I de senere årene har en ny geofysisk metode vunnet mark, der setningsmålinger med fjernmåling kan gi nyttig bakgrunnsinformasjon. Metoden, kalt InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) begynte sin utvikling i USA så tidlig som 1957. Det er derimot i de senere årene man har fått tilstrekkelig med satellittbåren radar for å fremskaffe data kombinert med regnekraft til å kunne utvikle metodikk for å tolke de massive datamengdene som kommer fra målingene. Med en forståelse av hvordan marken beveger seg kan man øke treffsikkerheten i geotekniske undersøkelser og redusere den globale geotekniske risikoprofil i prosjektet. Målinger kan deretter korreleres og suppleres med ytterligere fjernmålinger. 1.1 InSAR Det finnes i dag flere satellitter som har radarutrustning som kan benyttes til InSAR. I de senere årene har regjerningene i Europa, gjennom ESA, fått fart på utviklingen med å skyte opp flere satellitter i Sentinel-programmene. Sentinel-1 dekker nå hele Europa hver 6. dag, og data er fritt tilgjengelig. Dataene kan analyserers ved at man analyserer faseenderinger mellom radarmålingene. Siden hele dataserien per i dag er tilgjengelig kan man hente ut historikk helt tilbake til januar 2015. Radarsignalene fungerer best på harde overflater som infrastruktur og stenfyllninger. Vann og snø absorberer signalene, og vegetasjon kan forstyrre analysen. 2 Metodikk For NSD er det i første omgang aktuelt å etablere en forståelse for området. I denne sammenhengen fungerer Sentinel-1 utmerket. Man kan etablere en grunnforståelse for hvilke prosesser som er underveis på en økonomisk måte, uten å benytte lengre tid på målekampanjer. Arbeidsgangen i analysene er som følger; 1. Initiell analyse som gir bakgrunnsdata 2. Fokus på hvert enkelt område med terskelverdier for å fremheve anomaliteter 3. Identifikasjon av interesseområder for fremtidig overvåkning

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 4 av 19 2.1 Initiell analyse Den intitelle analysen tar utgangspunkt i all tilgjengelig data. Satellittbildene kompileres i en modell, hvorpå de analyseres i proprietær programvare. For denne analysen er GSAR benyttet, som bygger på SBAS eller Small BASelines (Berardino et al. 2002). Andre metoder er PSI (Persistent scatterer interferometry, Ferretti et al. 2001) og SqueeSAR (Ferretti et al. 2011). Analysemetodene har ulike algoritmer med målsetningen å øke treffsikkerheten ved å separere ut støy og fortyrrelser. Om signalstyrken fra et punkt er stadig kan man forenklet si at punktet har en høy koherens og dermed kan bevegelsen forventes være korrekt. Bevokste overflater vil typisk ha lav koherens da plantene vokser i måleperioden, grener kan bøyes i vind etc etc. Punkt med lav koherens filtreres ut for å unngå falsk basis i datagrunnlaget. Resultatet blir en punktsverm for området som gir et troverdig grunnlag for videre analyse. Figur 1 Prinsippskisse. Om overflaten beveger seg fra grønn posisjon till rød vil avstanden til satellitten øke. Den nøyaktige avstanden kan bestemmes ved å se på fasen i signalet som kommer tilbake. Figur 2 Faseforskyvning. (Wikipedia commons). For Sentinel er bølgelengden I C-båndet med en L=37,5-75 mm. Bevegelsene relateres til et nullpunkt i satellittbildet som antas være stabilt gjennom hele måleperioden. Oftest vil disse punktene være på infrastruktur fundamentert på fast fjell. Denne relateringen av bevegelse eliminerer faktorer som landhevning da punktet oftest ligger noen få kilometer unna.

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 5 av 19 2.2 Nøyaktighet Grunnet målingen av faseforskyvningen ovenfor er metoden meget nøyaktig. I realiteten vil man få en spredning i dataserien som illustrert under. Figur 3 Eksempel på spredning (s.k. scatter) i dataseriene. Grått viser 95% konfidensintervall. Årsakene til dette er flere, noen kan være; 1. Atmosfæriske effekter som gir forsinkelse i signalet fra bakken til satellitten. Dette er en av de største feilkildene i InSAR, og moderne InSAR metoder benytter derfor en lang rekke målinger (over tid) for å minimere denne effekten. 2. Endringer i terrenget som skyldes f.eks. snø om vinteren, endret fuktighet i bakken, endringer i vegetasjon, osv. Moderne InSAR metoder søker opp de piksler på bakken som har god koherens over tid. Av denne årsaken bør man se på trender og søke støtte i flere punkt. Ved etablering av en lengre tidsserie kan man forvente presisjon ned mot noen mm/år (for lineære trender) med ca. 5 mm standardavvik for et enkelt punkt i tidsserien.

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 6 av 19 For kritiske punkt bør man kontrollere mot omkringliggende punkt eller gjøre en fysisk kontroll. Ved å sette opp reflektorer i fysiske punkt kan man eliminere feilkilder og få et fysisk punkt som observasjonen låses til. Punktet er et absolutt georefererbart punkt som dermed kan kontrollmåles med nivellement eller gps i realtid. Figur 4 Eksempel på kontrollert tidsserie med reflektor. Det er verd å merke seg at en reflektor kan gi økt frekvens på dekningen da den er synlig for flere satellittbaner. Figur 5 Eksempel på reflektor med (Foto: Norut).

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 7 av 19 2.3 Sentinel programmet Sentinel-prgrammet er en del av ESAs (European Space Agency) satsning på jordobservasjon, der setningsmålinger med InSAR er en del av arbeidsoppgavene til Sentinel-1 satellittene. Figur 6 Sentinel-1, fire ulike roller. For geotekniske studier er det bred inferometrisk modus som er interessante med 5 x 20m oppløsning. Siden starten i 2015 er satellittene kalibrert og oppgradert, noe man kan se i nøyaktigheten i datasettene. Programmet har budsjett ut 2022.

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 8 av 19 2.4 Inndeling i fokusområder Etter den initielle analysen har man flere tusen punkt som viser forskjellige grader av bevegelse. For å unngå at store bevegelser drukner andre bevegelser av interesse deles arbeidsområdet inn i delområder, som vist i kapittel 3. Inndelingen kan skje basert på observerte bevegelser, bruksområder eller med bakgrunn i andre parametre som grunnforhold etc. I dette tilfellet er delområdene identifisert av geoteknikere basert på bruksområder og historikk. 2.5 Identifikasjon av interesseområder Innenfor hvert fokusområde kan man lettere identifisere avvikende bevegelser. Der dette forekommer flagges dette for oppfølgning. Avvik kan skje gjennom geomorfologiske prosesser som synkehull, endringer i grunnvannsspeilet, grunnet byggeaktivitet i området etc. Der ingen opplagte forklaringer foreligger kan man foreta geotekniske markundersøkelser eller installere geotekniske måleinstrument avhengig av behov og muligheter.

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 9 av 19 3 Arbeidsområde Analysen dekker Brakerøya og går nord om motorveien. Figur 7 Arbeidsområde. Da området er fullt av bebyggelse og infrastruktur er det, som forventet, god tetthet av målepunkter i hele arbeidsområdet. Data for analysen fra januar 2015 frem til oktober 2017. I den senere delen av måleserien er tidsoppløsningen mellom punktene 6 dager.

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 10 av 19 For å videre katagorisere analyseområdet er arbeidsormrådet delt inn i fire deler, som vist under. 2 1 3 4 Figur 8 Inndeling i fire karakteristiske delområder. Delområdene dekker følgende; 1. Kulvert under jernbanen, gang og sykkel-kulverter 2. Område for flomsikker adkomst 3. Hovedområde for sykehusbyggene 4. Omlegging av Nøstebekken og mellomlagring I analysen er setning vist som minus (rødt) mens pluss (blått) viser områder som hever seg. 1 3

SETNING HEVNING Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 11 av 19 3.1 Delområde 1 ip: 1-1 ip: 1-2 I hovedsak er området stabilt, med noen unntak som vist under.

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 12 av 19 3.1.1 Interessepunkt i arbeidsområde 1 Figur 9 Interessepunkt 1-1, gamle motorveibro. Tidsserien viser relativt lite bevegelse. Figur 10 Interessepunkt 1-2 jernbanefylling. Traseen ligger relativt stabilt, men man kan se en tendens til sesongbaserte bevegelser.

SETNING HEVNING Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 13 av 19 3.2 Delområde 2 ip: 2-2 ip: 2-1 I området finnes det noen punkt som indikerer bevegelse innen mindre områder.

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 14 av 19 3.2.1 Interessepunkt i arbeidsområde 2 Figur 11 Interessepunkt 2-1. Område ved Terminalveien. I hovedsak stabilt, men som illustrert finnes det en del avvik som kan skylles masseforflytning eller annet. Figur 12 Interessepunkt 2-2. Punkt på Strandbrua viser mindre bevegelser.

SETNING HEVNING Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 15 av 19 3.3 Delområde 3 ip: 3-2 ip: 3-1 ip: 3-3 ip: 3-4 Området for sykehusbyggene er i stort sett stabilt, men har også deler med delvis store setninger -spesielt i de østre delene av området-

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 16 av 19 3.3.1 Interessepunkt i arbeidsområde 3 Figur 13 Interessepunkt 3-1. Eksempel på lokalt avvik som bør kontrolleres. Figur 14 Interessepunkt 3-2, viser setninger i området som har benyttes som massedeponi.

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 17 av 19 Figur 15 Interessepunkt 3-3 demonstrerer en stabilisering uten setninger. Figur 16 Interessepunkt 3-4. Anomalitet som ikke har støtte i omkringligende punkt.

SETNING HEVNING Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 18 av 19 3.4 Delområde 4 ip: 4-1 ip: 4-2 Selv om området i sin helhet tydlig setter seg, er det også unntak som viser tegn på hevelse. Forklaringen til dette kan være at området ble benyttet som massedeponi.

Tittel: Setningsanalyse med InSAR Side: 19 av 19 1. Mellom 2006 og 2009 kan man se at en betydelig oppfyllning har skjedd. Figur 17 Flybilder som viser omfang av fyllning. På det venstre fra 30/6/2006 er området plant. Det høyre fra 1/5/2009 viser et betydelig massedeponi. 2. Ved neste oppdatering 14/9/2014 er massene flyttet. Avlastningen kan i stor grad forklare hevningen som kan observeres med satellittmålingene. 3.4.1 Interessepunkt arbeidsområde 4 Figur 18 Interessepunkt 4-1. Store setninger sentralt i området. Punktet ligger nær interessepunkt 3-2 og har samme trend. Figur 19 Interessepunkt 4-2. Viser hevning etter avlastning.