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

Sluttrapport for FoU prosjekt Verifisering av et satellittbasert system for kartlegging og overvåking av svakheter på jernbane, infrastruktur og naturlig terreng. Prosjektdeltakere Norsk Romsenter, Jernbaneverket og Statens Vegvesen Dato:31.03.2016 Versjon: 1.2 Forfattere; Frano Cetinic og Tom Rune Lauknes 0

1 Annerkjennelse Globesar AS vil takke Jernbaneverket, Statens Vegvesen og Norsk Romsenter for støtten til dette prosjekt. Deltakerne har bidratt med informasjon om deres virksomheter, rutiner vedrørende deformasjonsmålinger, samt finansiell støtte til prosjektet. Vi ønsker også takke prosjektstyret representert av Dag Anders Moldestad (Norsk Romsenter), Helge Voldsund og Per Anton Fevang (Jernbaneverket) samt Heidi Bjordal og Grete Tvedt (Statens Vegvesen) for verdifull støtte og rådgiving under prosjektets gang.

2 Sammendrag Store utbyggingsprosjekter i urbane miljøer kan medføre til at det skjer setninger på infrastruktur som bygninger, jernbane og vei. Videre er deformasjon og setninger på jernbanetraseer et kjent problem, spesielt for strekninger med godstrafikk. For å identifisere begynnende problemer, planlegge tiltak og vedlikehold samt skille på setninger som grunnes byggeaktivitet eller naturlige årsaker så er det svært viktig å gjennomføre kontinuerlige deformasjonsmålinger. Den tradisjonelle og mest vanlige måten å følge med på setningsforløp er å måle in strategisk utplasserte bolter med jevne mellomrom. Da denne målemetoden er tid - og resurskrevende er det begrensninger i hvor effektivt man kan fange opp ulike problem områder, spesielt da større områder skal dekkes. Satellitt InSAR er en ny målemetode som produserer et nettverk av målepunkt med høy oppløsning i både tid og rom. Målemetoden baserer seg på jevnlige radarsatellittmålinger som videre foredles for å trekke ut overflatedeformasjon med mm-presisjon. I dette prosjekt har målemetoden blitt uttestet på jernbanestrekningen Ofotbanen og i tettstedene Oslo og Sandvika. Resultatene viser at målemetoden gir et nytt perspektiv på setningsmålinger som kan gå fra å være en langsiktig metode med begrenset nøyaktighet og tetthet av målepunkt til resurseffektive periodiske overvåkinger med høy tetthet av målepunkter i tid og rom. Å innføre InSAR som målemetode i samferdselsprosjekt er å radikalt forbedre mulighetene for pålitelig og presis overvåking av overflatedeformasjon, og der denne typen av instrumentering kan utgjøre et sentralt formål i metodikken relatert til sikkerhet og risiko samt utnytte ressurser for vedlikehold og drift mer effektivt.

3 Innhold 4 Introduksjon... 4 5 Bakgrunn... 5 6 Metode... 6 6.1 Radarsatellittenes baner... 6 6.2 Tilgjengelig satellittdata... 7 6.3 Satellitt InSAR metoden... 8 6.4 Teknikker for å detektere deformasjon av bakken... 9 6.5 Retning på deformasjonsmålingene... 11 7 Resultat... 12 7.1 Bruk av satellittdata i dette prosjekt... 12 7.2 InSAR resultat for Oslo med omegn... 14 7.3 InSAR resultat Ofotbanen... 19 8 Diskusjon... 29 9 Konklusjoner... 33 10 Vedlegg A - Referanser... 34 11 Vedlegg B - Prisforslag InSAR målinger og satellittdata... 35 12 Vedlegg C Oversikt historisk høyoppløselig data over Norge... 37 13 Vedlegg D InSAR måledata som kun dekker jernbanenettet i området rundt Oslo... 38

4 Introduksjon Denne rapporten beskriver resultater fra FoU prosjektet "Verifisering av et satellittbasert system for kartlegging og overvåking av svakheter på jernbane, infrastruktur og naturlig terreng" som ble gjennomført i 2015. Prosjektet ble finansiert av Norsk Romsenter via nasjonale Følgemidler, med samfinansiering fra Statens Vegvesen og Jernbaneverket. Hovedmålet med prosjektet er å utrede hvordan deformasjonsmålinger fra satellitt kan brukes som et verktøy for å effektivt kartlegge og overvåke svakheter i konstruksjoner og andre problemområder, slik at ressurser for vedlikehold kan brukes mer effektivt gjennom en bedre styring og prioritering av innsatser. Videre er delmålene i prosjektet å demonstrere tekniske muligheter og begrensninger med InSAR teknikken gjennom bruk av satellittmålinger med middels og høy oppløsning. Det vil også legges vekt på å avklare hvilke oppløsninger som er mest kostnadseffektiv og vil bringe størst verdi til kunden. Oppsummert er målene i prosjektet følgende; Demonstrere tekniske muligheter og begrensinger med InSAR som målemetode og ved bruk av satellittmålinger av middels og høy oppløsning Klargjøre for hvilke applikasjonsområder det er mulig å bruke satellittmålinger av lav/middels oppløsning og til hvilke applikasjonsområder en trenger å bruke satellittmålinger av høy oppløsning (<=3m per piksel). Bekrefte nøyaktigheten på InSAR målingene gjennom sammenligning med annen tilgjengelig måledata, hvis tilgjengelig. Utrede om deformasjonsmålinger fra satellitt kan brukes som et verktøy for å effektivisere innsatser relatert til bygging og vedlikehold av jernbane og infrastruktur og hvordan en tjeneste vil se ut med tanke på visualisering, distribusjon og funksjonalitet. I dette prosjektet ble det valgt ut to ulike test områder. Det ene testområde er jernbanestrekningen Ofotbanen som strekker seg fra Narvik til grensen mot Sverige, og den andre er veistrekningen mellom tettstedene Oslo og Sandvika. Ofotbanen er en viktig strekning med unike utfordringer og med tung transport til Narvik fra gruver i nordlige deler av Sverige. For Ofotbanen vil det samles in 20 nye satellittmålinger da det ikke finnes historiske målinger tilgjengelig. I Oslo med omegn har det under lang tid pågått store utbygginger som har bidratt til økte setninger som har påvirket infrastruktur så som jernbane, vei og bygninger. For området mellom Oslo og Sandvika vil satellittbaserte setningsmålinger av høy oppløsning demonstreres. De høyoppløselige målingene dekker tidsperioden 2012 2014. Prosjektleder er Globesar AS som med sin mjukvare teknologi, kalt GSAR, har produsert deformasjonsdata basert på satellittmålinger brukt i prosjektet.

5 Bakgrunn Jernbane er et svært viktig transportmiddel for både passasjerer og gods i store deler av verden. I Norge har det statlige forvaltningsorganet Jernbaneverket ansvar for drift, vedlikehold og utbygging av i dag ca. 4 300 km jernbane. Transport ved bruk av jernbane er en sikker og energieffektiv metode å transportere gods og passasjerer på, men krever store utbyggingsinvesteringer samt nødvendig vedlikehold. Deformasjon og setninger av jernbanetraseen er et kjent problem, spesielt for strekninger med tyngre godstrafikk. I denne sammenheng gjennomføres forskjellige typer av setningsmålinger på jernbanesporet og omgivelsene. For å identifisere potensielle svakheter, begynnende problemer og planlegge tiltak langs sporene i en tidlig fase er det ønskelig å gjennomføre kontinuerlige deformasjonsmålinger. Videre er det viktig å studere deformasjoner i omgivelsene for å kunne identifisere potensielle skredområder som kan utgjøre en fare for togtrafikken. Store utbyggingsprosjekter i urbane miljøer er en kjent årsak til setninger på infrastruktur som bygninger, men det er også en utfordring for stabilitet av jernbane og vei. Det er derfor spesielt viktig i forbindelse med byggeaktivitet å skille setninger av naturlige årsaker fra økte setninger grunnet byggeaktivitet, da disse kan forårsake store skader på eiendom og infrastruktur. Dette er relevante problemstillinger både for Jernbaneverket, Statens Vegvesen og andre organisasjoner. Eksisterende målemetoder er ikke optimale siden de i stor grad er manuelle og krever at man er på plass for å gjennomføre målingene. Når større områder skal overvåkes er dagens manuelle målemetoder uøkonomiske, samt tid og ressurskrevende. I de siste årene har en ny radarbasert målemetode i større grad blitt brukt for å måle overflatedeformasjon av demninger, infrastruktur og skredutsatte fjellområder med millimeter presisjon. Den aktuelle målemetoden heter Interferometrisk Syntetisk Aperture Radar (InSAR) og baserer seg på at man analyserer faseenderinger mellom minst to radarmålinger tatt fra satellitt. Ved å analysere radarsatellittmålinger tatt over en tidsperiode kan man produsere måleserier med høy punkttetthet og nøyaktighet.

6 Metode Syntetisk Aperture Radar (SAR) er et instrument som vanligvis er installert på jordobservasjonssatellitter som går i polare baner. På grunn av ufølsomhet av SAR instrument til lys og meteorologiske forhold, er SAR et svært verdifullt verktøy for langsiktige studier av dynamiske prosesser på jorda. En radarsatellitt måler jordas overflate i en siderettet geometri som visst i Figur 1. Mens satellitten beveger langs sin bane, avbilder den et område på bakken (Ground Swath i Figur 1) gjennom å sende ut en serie av elektromagnetiske mikrobølge (radar) pulser som reflekteres tilbake til satellitten når pulsene treffer bakken. Figur 1. Målegeometri av Syntetisk Apertur Radar (SAR). 6.1 Radarsatellittenes baner Satellitter utrustet med SAR instrument beveger seg kontinuerlig i nær-polare satellittbaner, mellom 500 til 800 km over bakken. Grunnet jordens naturlige rotasjon og satellittens kontinuerlige bevegelse rundt jorden så finnes det to ulike målegeometrier; når satellitten går fra sør mot nord (stigende bane, eng. ascending) eller når satellitten går fra nord mot sør (synkende bane, eng. descending), se Figur 2.

Figur 2 Målegeometri av stigende/ascending satellitt bane (venstre) og synkende/descending satellittbane(høyre). Ved synkende bane så har radarmålingene høyest sensitivitet i områder som peker mot vest, og ved stigende bane dekker radarmålingene områder som heller mot øst. 6.2 Tilgjengelig satellittdata Figur 3 under viser en oversikt av satellitter som har samlet målinger siden 1992. Noen av satellittene opereres av organisasjoner som det Europeiske Romsenteret og EU (ERS-1/2, Envisat, Sentinel-1), mens andre opereres på kommersiell basis (f.eks. Radarsat-1/2, TerraSAR-X og COSMO-SkyMed). Satelittene samler målinger over ulike geografiske områder og under ulike tidsperioder, avhengig av hvordan satellitten er programmert. Figur 3. Oversikt at satellitter som brukes for kartleggingsjobber. Figur 4 under viser operative satellitter som kan brukes i forbindelse med overvåking av deformasjon og setninger. Repetisjonstiden (Eng. Revisit time) indikerer oppdateringsfrekvensen av satellittmålinger for InSAR formål.

Figur 4. Oversikt av satellitter som er egnet for deformasjonsanalyser vha. InSAR-metodikken. 6.3 Satellitt InSAR metoden Interferometrisk SAR (InSAR) er en teknikk som studerer faseendringen mellom to radarmålinger. En radar sender ut elektromagnetisk bølger med en gitt bølgelengde, se Figur 5. Fasen representerer bølgens posisjon i den sinusformete syklusen. Bølgen kan være ved toppen, bunnen eller et eller annet sted imellom og et radarsystem kan måle fasen for signalet som reflekteres tilbake til radaren. bølgelengde Figur 5. Bølgelengde er avstanden mellom to topper av en elektromagnetisk bølge. Hvis et punkt på bakken ikke har beveget seg (mellom to satellittbilder tatt opp på ulikt tidspunkt) så vil de to radarbølgene i prinsipp måle samme avstand og det vil da ikke være noe faseendring. I tilfeller da et punkt på bakken har beveget seg enten fra eller mot radaren så vil den påfølgende radarmålingen måle enten bli enten lengre eller kortere avstand og dermed ha en ulik fase i relasjon til den første målingen. Den resulterende faseendringen (mellom to radarmålinger) har derfor blitt forårsaket av at det reflekterende punktet på bakken har beveget på seg, se Figur 6.

Faseendring Figur 6. Endring av fasen mellom to radarbølger kalles faseendring. Figur 7 under oppsummerer prinsippet bak satellitt InSAR metoden. Figur 7. Konseptuell illustrasjon av satellitt InSAR metoden for måling av overflatedeformasjon. Et område eller punkt på bakken måles ved to ulike tidspunkter T0 og Tn. En deformasjon på bakken som skjer mellom målingene vil resultere i en faseendring, r. Skyene illustrerer atmosfærisk bidrag som kan bidra til en forsinkelse av radarsignalet og som må ivaretas ved produksjon av deformasjonsmålinger. 6.4 Teknikker for å detektere deformasjon av bakken I praksis kombineres en rekke radarmålinger, tatt fra samme satellittgeometri, ved å bruke avanserte tidsserie InSAR prosesserings metoder. Slike metoder er i stand til å filtrere ut ulike feilkilder slik som endringer av atmosfære, feil i høydemodell, osv. Sluttresultat er deformasjonstidsserier for de punktene hvor teknikken fungerer.

Begrensningene er stort sett vegetasjon, bratt terreng (avhengig av radargeometri), samt snø. De avanserte tidsserie InSAR-metodene, som er utviklet på 2000-tallet, kan deles inn i to kategorier, SBAS-InSAR og PSI-InSAR. SBAS-InSAR er best egnet for naturlig terreng og kan produsere InSAR målinger i de fleste punkter/områder hvor et radarsignal reflekteres tilbake til satellitten. Den romlige oppløsningen på sluttresultatene er dårligere enn reell oppløsning siden SBAS måleteknikken er basert på å beregne romlig statistikk (midling), og dermed beregner deformasjon av et større areal. I praksis er ikke dette en begrensende faktor med høyoppløselige satellittsensorer. For å produsere tidsserier av deformasjon med SBAS-InSAR teknikken kreves minst 12 15 radarsatellittmålinger fra samme geometri. Den andre avanserte InSAR teknikken er PSI-InSAR. Denne teknikken kan levere høyere oppløsning på InSAR målingene en SBAS-InSAR og kan i teorien gi en måleverdier per piksel i radarbildet. Denne teknikken studerer kun de mest stabile signaler som reflekteres tilbake til satellitten (såkalte "Persistent Scatterers"). Dette er typisk større steiner, hus, bygninger og menneskeskapte installasjoner. Ved overvåking av naturlig terreng vil ofte SBAS-metoden gi bedre dekning da det kan finnes få stabile spredere som oppfyller kravene til PSI. For kartlegging av infrastruktur så vil PSI teknikken normalt produsere et tettere antall målepunkt en SBAS. For å produsere tidsserier av deformasjon med PSI teknikken kreves minst 20 25 radarsatellittmålinger. Figur 8 illustrer ulik pikseloppløsning avhengig av om SBAS eller PSI metoden benyttes. Figur 8. For piksler i radarmålinger som dekker skog så fungerer ikke InSAR metoden med mindre man installerer kunstige reflektor. Ved bruk av SBAS teknikken så beregnes romlig statistikk (midling) over flere piksler, hvilket gir en dårligere oppløsning på deformasjonsmålingene, enn reell oppløsning på radarmålingene. PSI teknikken fokuserer på å analysere de signaler i en piksel som har sterkest tilbake spredning til satellitten eks. større steiner eller hus. Den reelle oppløsningen på deformasjonsmålingene kan derfor bli et målepunkt per piksel i radarbildet. Valg av InSAR teknikk vil bestemmes utefra gjeldende forutsetninger og skjer oftest i dialog med en bruker og de krav som stilles på målingene.

6.5 Retning på deformasjonsmålingene Satellitt InSAR teknikken måler deformasjon i "Line-of-sight (LOS)" komponenten av satellittmålingene, som alltid måler med en vinkel fra vertikal retning. Siden bare en komponent er målt, kan den virkelige deformasjon ha forskjellige egenskaper, se Figur 9. Siden radarsatellittene opererer i nær polare baner, betyr det at sensitiviteten for deteksjon av ren horisontal komponent i nord-sør retning er nær null. Ved å kombinere målinger fra både synkende (eng. descending) og stigende (eng. ascending) baner, er det mulig å skille mellom vertikal og øst-vest (horisontale) deformasjonskomponenter. Figur 9. Figuren viser målt deformasjon i satellittens sikteretning "line-of-sight" (LOS) for to ulike deformasjonssignaler. I eksempelet til venstre er det reelle signalet ren vertikal bevegelse, mens eksempelet til høyre viser ren horisontal bevegelse.

7 Resultat 7.1 Bruk av satellittdata i dette prosjekt Området som dekkes av radarsatelitter ved et måletilfelle er avhengig av oppløsning på målingene. Målinger som har en pikselstørrelse som er større enn 5x20m dekker veldig store områder og for Norge så dekkes i prinsippet alt landareal. For målinger av høy oppløsning, dvs. pikselstørrelse mindre enn 3mx3m per piksel så er oftest slike målinger gjort på bestilling fra leverandør og dekker et begrenset område. Figur 10 og Figur 11 viser områder som ble dekket med de høyoppløste målinger som ble brukt i dette prosjekt. Figur 10. Rose polygon viser landareal som dekkes av høyoppløste målinger og som ble brukt for å fremstille deformasjonsdata over Oslo.

Figur 11. Rose polygon viser område som dekkes av høyoppløste målinger og som ble brukt for å fremstille deformasjonsdata over Narvik.

7.2 InSAR resultat for Oslo med omegn Det fargete områdene i Figur 12 under viser hvor deformasjonsdata ble fremstilt. Ca. 1.7 millioner målepunkt ble produsert over et areal på ca. 450 km 2. Figur 12. Fargete områder i bildet representerer areal hvor deformasjonsmålinger rundt Oslo som ble fremstilt i prosjektet. Radarinstrumentet som måler fra satellitten ser i dette tilfelle mot øst med vinkel mot overflaten som ca. 36 O fra vertikal retning. Figur 13 illustrerer retning på deformasjonsmålingene. Figur 13. Illustrasjon av målevinkel som satellitten brukte når den målte over område rundt Ofotbanen. Geografiske områder som var spesielt interessant for Statens Veisen å studere i dette prosjekt var Oslo Bjørvika, Sandvika og E18 strekningen fra Oslo til Sandvika, også kalt "Vestkorridoren". I disse områder pågår eller planlegges større utbyggingsprosjekter hvor kartlegging av stabilitet i forkant, under og etter utbygging er interessant. Under presenteres eksempel fra de ulike interesseområdene nevnt oven.

InSAR Resultater Oslo Bjørvika. Figur 14 under viser fremstilte deformasjonsdata over området Bjørvika i Oslo. Deformasjonsdataen presenteres som punkter i Figuren der hvert punkt har en fargeskala som viser gjennomsnittlig hastighet som punktet har beveget seg fra første til siste satellittmåling brukt i analysen. Rød farge viser en hastighet på 10mm/år bort fra radaren (nedsynking retning 36 O fra vertikalen) og mørkblå 10mm/år mot radaren. Figur 14. Illustrasjon av fremstilte deformasjonsmålinger rundt Bjørvika området i Oslo. Fra Figur 15 ser vi at en høy tetthet av målepunkter fås på enkelte bygginger, og jernbanespor. Dette grunnes at bygginger og jernbanespor har ulike geometrier/vinkler som godt reflekterer tilbake radarsignalet til satellitten. Videre viser figuren at områder med vann, skog og kontinuerlig byggeaktivitet ikke gir noen målepunkter. Dette grunnes generelle begrensinger med teknikken, se kapitel 6, for nærmere forklaring om begrensingene med teknologien. Figur 15. Illustrasjon av fremstilte deformasjonsmålinger rundt Bjørvika området i Oslo.

Det er generelt også få målepunkt på veibanen. Dette grunnes at veibanen er relativt glatt og fungerer som et speil, dvs. signalet fra satellitten reflekteres bort fra satellitten og kan dermed ikke tolkes. At biler kontinuerlig kjører på veibanen kan også påvirker signalet, men i dette tilfelle målte satellitten over Oslo konsistent ca. kl.04.30 ved hvert måletilfelle. Generelt er det da minimalt med trafikk ved dette tidspunktet, slik at det relativt lave antallet målepunkt skilles til liten del av trafikkerte veier. Fra den midterste bygningen i Figur 16 vises at et begrenset antall målepunkt kunde produseres på sidene som peker mot øst (høyere i bildet). Dette skyldes da denne side av bygningen er i radarskygge, dvs. signalet fra satellitt dekker aldri denne side av bygningen siden satellitten måler på skrå (fra vest mot øst skrått ned mot bakken med en vinkel på 36 O fra vertikalen). For å komme rundt potensielle utfordringer med radarskygge er det mulig å gjennomføre målinger fra motsatt geometri/vinkel, slik at et økt antall målepunkt kan oppnås. Figur 16. Illustrasjon av InSAR målepunkter på bygginger ved korsning Nydalsveien-Dronning Eufemias gate. InSAR Resultater E18 Vestkorridoren Figur 17 viser fremstilte deformasjonsmålinger på strekningen mellom Lysaker og Sandvika. Målepunkter dekker enkelte bygginger, jernbane og deler av veinettet. Små røde flekker på flere steder i Figur viser tegn på bevegelser opp mot 1cm/år.

Figur 17. Illustrasjon InSAR målepunkt Vestkorridoren. Figur 18 viser område rett vest for Lysaker. Høy tetthet av målepunkter fås på enkelte hus og bygginger. Begrenset antall målepunkt fås på selve veibanen men dekning fås på enkelte steder i veikanten. Figur 18. Illustrasjon InSAR målepunkter vest før Lysaker. Figur 19 målepunkter på hus, veien og i terrenget rundt. Antallet målepunkt på husene har til stor del å gjøre med hvilken geometri hustakene har i forhold til satellittmålingene. Enkelte hus har svært mange punkt mens andre hus har veldig få eller ikke noe punkt.

Figur 19. Illustrasjon InSAR målepunkt på veibane. Fra Figur 18 og Figur 19 under så har målepunkt blitt produsert på de fleste hus og bygginger. Veibanen har generelt få målepunkt grunnet at asfalten er relativt glatt og har lite struktur. Den glatte strukturen gir en dårlig tilbake spredning av energien til satellitten og dermed finnes det ikke noe signal å analysere. Likevel har det vært mulig å produsere målepunkt i midt rekket av veien, lyktestolper og annen struktur ved siden av veien. Dette grunnet gunstig geometri i forhold til satellittmålingene. Figur 20 viser deformasjonsresultater over Sandvika. Fargeskalaen på punktene viser at området er relativt stabilt med at det er høyere bevegelser på enkelte steder, gule og røde områder i bildet. Figur 20. Illustrasjon InSAR målepunkter ved Sandvika.

7.3 InSAR resultat Ofotbanen De rødfargete områdene i Figur 21 under viser det område hvor estimering av deformasjonsmålinger ble gjennomført i prosjektet. Ca. 1.1 millioner målepunkt ble produsert over et areal på ca. 514 km 2. Figur 21. Det rødfargete området viser hvor fremstilling av deformasjonsdata kunde gjennomføres. Satellittmålingen startet 29 juni 2015 og ble avsluttet 19 oktober 2015. Totalt ble det 20 målinger gjennomført under perioden, mens 19 målinger ble inkludert i analysen. Dette grunnes større nærvær av snø på bakken som medførte at satellittmålingen ikke var brukbar i analysen. Radarinstrumentet som måler fra satellitten ser i dette tilfelle mot øst med vinkel mot overflaten som ca. 36 O fra vertikal retning. Figur 22 illustrerer retning på deformasjonsmålingene. Figur 22. Illustrasjon av målevinkel som satellitten brukte når den målte over område rundt Ofotbanen. For Ofotbanen var det i Jernbaneverket sin interesse å måle deformasjon innenfor flere områder. I tillegg til stabilitet på selve sporene er det svært viktig å få med seg

stabilitet av fjellsidene på sørsiden av jernbanesporet frem til grensen til Sverige. I tillegg er det også viktig å studere deformasjoner /setninger i Narvik by for å avklare hvis og hvordan ny- og ombygging av jernbanen i byen påvirker nærliggende infrastruktur. I figurene under presenteres eksempler på målt deformasjon langs Ofotbanen. Figur 23 illustrerer deformasjonsmålinger fremstilt med satellitt InSAR metoden over sentrale deler av Narvik. Målepunkter dekker jernbanesporene og nærliggende infrastruktur. Grønn farge illustrerer at det ikke er noen signifikant hastighet målt i tiden mellom 29 juni til 19 oktober. Rød/gul farge illustrerer en hastighet bort fra satellitten mens blå farge illustrerer en bevegelse mot satellitten. Radarsystemet på satellitten måler skrått ned mot bakken, retning øst og med ca. 36 grader fra vertikalen. Dette betyr at den bevegelse som er detektert ikke reflekterer ren vertikal bevegelse komponent men bevegelse som er i retning som satellitten måler (eng. "Line Of Sight" (LOS)). I praktikken betyr dette at røde/gule områder (prikker) som viser bevegelse fra radaren synker /setter seg men hvor reelle vertikale deformasjonskomponenten er potensielt høyere enn hva satellittmålingene har detektert, siden satellitten måler på skrå. Omvendt, for områder som er illustrert i blått så ville en ren vertikal måling betydd at området hever seg. I realiteten kan den virkelige deformasjonskomponenten ha ulike egenskaper som forklart i Kap. 6.5. Figur 23. Illustrasjon av InSAR målepunkt over Narvik by. Overflate bevegelse er detekter på flere steder i bildet, eks. i havnen hvor gruveselskapet LKAB laster av malm for videre frakt med båt. Det er også detekterte bevegelse på flere steder i byen og langs jernbanesporene på enkelte bygginger, områder med blå eller røde/gule prikker i Figur 23. Figur 24 illustrerer en strekning på Ofotbanen mellom området Storhaugen og Lerbukta. På to steder er det målt en deformasjonshastighet opp mot 30 mm/år, under en periode i underkant av fire måneder. Figuren viser også enkelte røde og blå punkter i terrenget rundt jernbanen. Terrenget rundt jernbanen er delvis dekket

av skog og vegetasjon slik at enkelt punkter som er vist i bildet er ikke til å stole på gjeldende den deformasjonshastighet de representerer. En tommelregel ved analyse og studie av satellitt InSAR målinger er at punktene skal være sammenhengende for at informasjonen kan tolkes som signifikant. Figur 24. Illustrasjon fremstilt InSAR data ved Storhaugen og Lerbukta. Figur 25 illustrerer målt bevegelse ved toppen av fjellet Rombakstøtta på siden som heller mot nord. Enkelte partier på fjellsider viser begrenset med målepunkt, grunnet radarskygge. Fargeskalaen illustrerer at det er bevegelse på begge sider av fjellet. Jernbaneverket har gjort egne målinger ved toppen av fjellet som bekrefter at fjellsiden er i bevegelse. Figur 25. Illustrasjon fremstilte InSAR målinger fjellet Rombakstøtta.

Figur 26 under viser strekningen sør-øst for Rombak stasjon. Det er begrenset med målepunkter langs jernbanelinjen grunnet ugunstig geometri av jernbanesporene i forhold til satellittmålingene. Det er likevel detektert områder med bevegelser rundt jernbanesporene på opp mot 30mm/år mot og fra satellitten. "Ugunstig" satellittgeometri skyldes at det for eksempel er radarskygge på objekter/områder som måles slik at signalet fra radaren aldri når frem. Dette er typisk for områder med høye fjellsider eller på høye bygginger, der resultater er at målepunkt fås på en side av byggingen men begrenset på motsatt side, avhengig av hvilken retning satellitten måler ifra. For å komme rundt denne utfordringen, er det mulig å komplettere med satellittmålinger fra en motsats geometri og dermed dekke de områder som ikke er mulig å dekke ved bruk av kun en målegeometri. Figur 26. Illustrasjon fremstilte InSAR målinger ved Rombak stasjon. Sammenligning av satellittmålinger av høy og middels oppløsning Fra kapitel 6.2 er det kjent at det finnes ulike typer radarsatellitter som er operative og som gjennomfører målinger i henhold til et forprogrammert geografisk mønster eller på bestilling. Disse satellittene opereres av kommersielle selskap eller (multi- )nasjonale romfarts organisasjoner. Det typiske for radarsatelitter er at de har mulighet til å bytte målemønster slik at man dekker et større eller mindre område. Hvis en måler en større områder så går det på bekostning av pikseloppløsningen i radarbildet og hvis man måler et mindre område så oppnår man høyere oppløsning per piksel. Med dagens radarsatelitter kan man oppnå en pikseloppløsning på 0.25m som da vil dekke et geografisk område på ca. 2kmx2km. For fremstilling av deformasjonsdata med InSAR metoden så er det i teorien mulig å produsere et målepunkt per piksel men grunnet begrensninger i metoden, se kapitel 6, så klarer man i praktikken aldri å produsere et målepunkt per piksel i området som dekkes av radarmålingen.

For å demonstrere visuell forskjell i målepunkts tetthet har det blitt produsert InSAR data over to ulike områder til størrelsen, ved bruk av samme analyseverktøy med forskjellig type av oppløsning på satellittradarmålingen, se Figur 27 til Figur 34. Det er brukt samme størrelse på punktene som visualiseres unntatt for satellitten TerraSAR-X med svært høy oppløsning, Figur 30 og Figur 34. I dette tilfelle er det så mange punkt på et lite område og punktstørrelsen en faktor 10 mindre slik at dataen kan visualiseres på en oversiktlig måte. InSAR målinger basert på Radarsat-2 og TerraSAR-X med svært høy oppløsning er i dette tilfelle produsert av FoU institusjonen Norut. Figur 27. InSAR resultater i sentrale deler av Oslo produsert ved bruk av radarmålinger fra satellitten Radarsat-2 med en oppløsning på radarmålingene som er 5mx25m per piksel. Figur 28. InSAR resultater i sentrale deler av Oslo produsert ved bruk av radarmålinger fra satellitten Radarsat-2 med en oppløsning på radarmålingene som er 25mx25m per piksel. InSAR data produsert av Norut.

Figur 29. InSAR resultater i sentrale deler av Oslo produsert ved bruk av radarmålinger fra satellittene Cosmo- SkyMed med en oppløsning på radarmålingene som er 3mx3m per piksel. Figur 30. InSAR resultater i sentrale deler av Oslo produsert ved bruk av radarmålinger fra satellitten TerraSAR- X med en oppløsning på radarmålingene som er 0.25mx0.25m per piksel. InSAR data produsert av Norut. Fra sammenligningen har Figur 29 visuelt en lit annerledes fargeskala enn de øvrige figurere. Dette skyldes at valgt referansepunkt ved produsering av målepunkt blir tilfeldig valgt. I dette tilfelle har det ikke blitt korrigert grunnet at man ønsker å demonstrere forskjell i sluttresultat ved bruk av ulikt referansepunkt. Praktisk sett er dette en triviell korrigering forutsatt at man har kjennskap til hvilket referansepunkt som er mest egnet å bruke.

Figur 31. InSAR resultater med fokus på bygging ved krysset Kirkegata og Myntgata i Oslo. InSAR målinger er produsert ved bruk av data fra satellitten ERS med en oppløsning på radarmålingene som er 5mx25m per piksel. Antall målepunkt produsert innenfor den røde polygonen (0.006km 2 ) er ca. 15st.

Figur 32. InSAR resultater med fokus på bygging ved krysset Kirkegata og Myntgata i Oslo. InSAR målinger er produsert ved bruk av data fra satellitten Radarsat-2 med en oppløsning på radarmålingene som er 5mx25m per piksel. Antall målepunkt produsert innenfor den røde polygonen (0.006km 2 ) er ca. 60 st. InSAR resultater produsert av Norut.

Figur 33. InSAR resultater med fokus på bygging ved krysset Kirkegata og Myntgata i Oslo. InSAR målinger er produsert ved bruk av data fra satellitten Cosmo-SkyMed med en oppløsning på radarmålingene som er 3mx3m per piksel. Antall målepunkt produsert innenfor den røde polygonen (0.006km 2 ) er ca. 330st.

Figur 34. InSAR resultater med fokus på bygging ved krysset Kirkegata og Myntgata i Oslo. InSAR målinger er produsert ved bruk av data fra satellitten TerraSAR-X med en oppløsning på radarmålingene som er 0.25mx0.25m per piksel. Antall målepunkt produsert innenfor den røde polygonen (0.006km 2 ) er ca. 8000 st. InSAR resultater produsert av Norut.

8 Diskusjon Nytten med deformasjonsmålinger Deformasjonsmålinger har ulik nytteverdi avhengig av bruksområde. For dette prosjektet ble det indentifisert tre ulike bruksområder hvor deformasjonsmålinger brukes i jernbane, vei og infrastruktur; - Prosjekteringsfase - Byggingsfase - Oppfølgingsfase (etter bygging) I prosjekteringsfasen brukes deformasjonsmålinger for å identifisere fare- og risikoområder som vil ha betydning for geotekniske vurderinger og videre gjennomføringer av et prosjekt. Siden dagens satellitter har kontinuerlig global dekning så ville det eksempelvis vært mulig å bruke satellitt InSAR målinger for å planlegge en optimal utplassering av bakkebaserte måleutstyr og på den måten få en mer komplett oversikt av setningsdynamikken for et gitt område. I prosjekteringsfasen spiller også modellering en viktig rolle som da kan brukes for å eks. vurdere kryppotensialet i et område. Under- og etter byggefasen er det normalt at prosjekter følges opp med deformasjonsmålinger. Dette for å dokumentere og vurdere hvis potensielle deformasjoner skjer som forventet, men også for å vurdere hvis byggeaktiviteten har bidratt til setningsskader på nærliggende infrastruktur. Spesielt i forbindelse med rettslige tvister er dokumentasjon av historisk deformasjon et viktig verktøy siden det vil kunne bidra til å avgjøre om en byggeaktivitet har vært årsaken til skader på nærliggende infrastruktur eller om det har skjedd av naturlige årsaker. Den nåværende mest vanlige praksisen for deformasjonsmålinger er å måle kun en sparsom mengde bolter som er utplassert på strategiske plasser. Boltene i seg selv krever en investeringskostnad og sammen med at oppfølgningen er manuell så blir denne fremgangsmåten tidskrevende og kostbar. Med et begrenset nettverk av målebolter i rom og sammen med sparsomt med målinger i tid, så er det begrensninger i å fange opp hendelser. I tilfeller hvor man trenger å få med seg de elastiske og sesongavhengige trendene så må målinger gjennomføres flere ganger per år over flere år. Trendanalyser av deformasjonene kan også være en utfordring med eksisterende metoder. I den grad bolter utsettes for eks. telehiv eller andre skader kan dette påvirke nøyaktigheten på deformasjonsmålingene, som må være bedre enn den forventende deformasjonen. Prosjektresultatene viste at for både Ofotbanen og Oslo så ble det demonstrert at flere millioner målepunkt ble fremstilt med satellitt InSAR metoden over relativt store arealer. Dette ble gjort uten behov for noen bakkeinstallasjoner eller nærvær i felt. Til tross for at store geografiske områder ble dekket kunne en høy tetthet av målepunkter oppnås slik at det var mulig å studere deformasjon på enkelte bygninger og jernbanespor. Satellitt InSAR metoden muliggjør en effektiv og nøyaktig kvantifisering og dokumentasjon av deformasjonsmålinger for store som små geografiske områder. Dette medfører at man bedre kan forstå dynamikken av deformasjonsprosesser. Spesielt i forbindelse med etablering av nye prosjekt kan

InSAR målinger bli et svært nyttig verktøy da historiske data fra 1992 kan brukes. Sammen med den relativt resurseffektive muligheten å kontinuerlig oppdatere deformasjonsmålinger så kan det styrke og øke kvaliteten på geotekniske vurderinger og generelle beslutninger. Resultatene i prosjektet viser også at InSAR målinger basert på høyoppløst satellitt data (oppløsning <3x3m per piksel) gav betydelig flere målepunkt en satellittdata av lavere oppløsning (eks. data fra ERS og RSAT-2 satellittene som ble brukt i dette prosjekt). Målinger av høyere oppløsning gir en høyere detaljeringsgrad noe som gjør at man bedre kan forstå omfang av området som er utsatt for deformasjoner. Generelt er tilbakemeldingen fra brukere at man ønsker en så høy detaljeringsgrad som mulig men at mulighetene for dette vil være knyttet opp mot kostnadene som kreves for å anskaffe høyoppløselige satellittmålinger. Samtidig skal det påpekes at til tross at satellitt InSAR kan produserer et stort antall målepunkt så medfører dette også en betydelig mengde data. Ulike brukere har ulike behov og jobber med forskjellige problemstillinger slik at fra et praktisk perspektiv så handler det om at kunne trekke ut den mest vesentlige informasjonen og presentere den på en måte som gjører det enkelt for brukeren å forstå hva satellitt InSAR dataen viser. Vedlegg D viser eksempel på måledata som kun inkluderer jernbanenettet rundt Oslo. Bekreftelse av nøyaktighet på InSAR målingene. At InSAR er en svært nøyaktig målemetode har blitt demonstrert i utallige publikasjoner og prosjekter. I dette prosjekt fantes det ikke rom for å gjøre en dyp sammenligning av InSAR målinger med manuelle målemetoder. SVV ga prosjektet tilgang til rapporter som viste innmåling av bolter på enkelte hus i rapportform men da boltene og InSAR målepunkt ikke er målt inn på samme sted er det begrensninger i hva man sammenligner. Videre skal det nevnes at InSAR er en relativ målemetode og i dette tilfelle har vi ikke garanti for at referansepunktet beveger seg noe som kan påvirker størrelsen av presenterte måleverdier. Valg av referansepunkt kan endres manuelt og for å korrigere resultater og måleverdier. For å få til en god og systematisk verifisering av nøyaktighet bør det gjennomføres en sammenligning på lik linje som presentert i Figur 35. Figur 35 under viser et eksempel som ikke var inkludert i dette prosjekt men som demonstrerer nøyaktigheten av InSAR målinger i forbindelse med overvåking av et fjellparti i Norge. For å verifisere nøyaktigheten ble flere satellittreflektorer installert og forankret i fjellpartiet. Reflektorene fungerer som et perfekt radarmål ("persistent scatterer"), og reflektorene er i tillegg tildekket slik at ingen snø vil akkumuleres om vinteren. Dette gir mulighet til å måle bevegelse gjennom hele året. Det er også installert permanente GPS stasjoner som kontinuerlig måler bevegelsen av reflektoren. Tidsserien i Figur 35 viser en sammenligning av InSAR og GPS målinger på reflektoren under en tidsperiode på ca. 6 år. Her er Radarsat-2 satellittdata benyttet. Disse har en repetisjonstid på 24 dager. Fra sammenlikningen kommer det klart fram at InSAR måler samme trend som GPS og at nøyaktigheten på målingene er på mm-nivå.

Deformasjon [mm] FoU/Demo satellitt InSAR NRS, JBV, SVV Dato: 31.03.2016 Deformasjon av reflektor som er forankret i fjellpartiet Blå punkt = GPS målinger Sorte ringer = InSAR Figur 35 - Verifiserings av nøyaktighet på InSAR målinger gjennom sammenligning med GPS. Norut/NGU. Som et resultat av en høyere frekvens på målingene, enn geodetiske målinger, så gjør InSAR det mulig å kvalitetssikre deformasjonstrendene i både tid og rom. InSAR tidsserier viser også at det er veldig lite variasjon i målingene, noe som indikerer at målingene er lite sensitiv til eksterne påvirkninger. Sammenlignet med geodetiske målinger er satellittbaserte deformasjonsmålinger en mer objektiv og konsistent målemetode. I tillegg er metoden ikke følsom for bytte av interne prosedyrer, høydesystemer, ikke-kalibrert utstyr osv. Økonomiske vurderinger Kostnaden for å anvende InSAR målinger er todelt; Den ene kostnaden er direkte relatert til hvilke satellittdata (antall målinger og oppløsning på målingene) som brukes i fremstillingen av deformasjonsdata, og den andre kostnaden er relatert til produksjon og kvalitetssikring av satellitt InSAR deformasjonsresultater. I forbindelse med at den Europeiske romfartsorganisasjonen (ESA) har gjort store satsninger på å sende opp radarsatellitter som skal ha prioritet å måle over europeiske områder så finnes det nå satellitter som kontinuerlig gjennomfører målinger over Europa og uten at målingene trenger å bestilles på forhånd. Dette betyr at regelmessige satellittmålinger vil finnes tilgjengelig og kan brukes for InSAR formål. Datakostander vil være minimal eller ikke eksisterende siden ESA har definert såkalt "open data policy". Målepunkttettheten som kan fremskaffes med satellitter fra ESA er begrenset og vil variere fra område til område, men er ikke målepunkttettheten god nok så er alternativet å bruke andre kommersielle satellitter (eks. Radarsat-2, TerraSAR-X eller COSMO-SkyMed). For norske offentlige aktører så foreligger det en spesiell avtale med kommersiell leverandør av Radarsat-2 data. Avtalen muliggjøre at Norske myndigheter ikke trenger å betale full kommersiell pris til leverandør, kun en administrativ avgift, siden resterende datakostnad er dekket av Norsk Romsenter. Radarsat-2 satellitten

klasses også som en høyoppløselig satellitt på lik linje som TerraSAR-X og COSMO-SkyMed slik at lignende avtaler kan vurderes hvis behov finnes for større innkjøp av data. For nærmere informasjon om Radarsat-2 avtalen se følgende link: http://www.romsenter.no/fagomraader/jordobservasjon/tilgang-til-data-fra- Radarsat-2 De fleste satellitteierne tilbyr også innkjøp av satellittdata til en rabattert FoU pris som er på omtrent EUR 200/bilde uavhengig av oppløsning. Dette er en mulighet for å demonstrere teknisk kapasitet og teste nye applikasjonsområder men det er en hel del begrensninger i bruk av dataen som eks.; Et begrenset antall satellittmålinger kan kjøpes in Dataen kan ikke brukes utenfor et spesifikt og veldefinert FoU prosjekt Strikte begrensinger i forbindelse med bruk av FoU-relatert data for kommersielle formål. Et utdrag fra Lisensavtalen fra det Tyske Romfartsorganisasjonen (DLR) er vist under; Extract from License for the Utilization of TerraSAR-X/TanDEM-X data and products for Scientific Use For every non-authorised transmission or use of data (e.g. for commercial use) the PI shall pay compensation amounting to the price of the data under commercial market conditions and if the profit realised with the non-authorised transmission exceeds this price, a compensation amounting the profit. In any case of non-authorised transmission of data (e.g. for commercial use) DLR reserves the right to exclude the PI, the institution he represents and/or its co-investigator from any further provisions of TerraSAR-X / Tandem-X data with immediate effect. Det er iblant en veldig gråsone på hva som er FoU og kommersiell aktivitet slik at hvordan dataen brukes må være veldig konkret definert. Til tross at den lave prisen er lokkende så er det betydelige begrensninger av dataen som kan slå tilbake på brukerne hvis dataen misbrukes. Grunnet mange ulike satellitter og forskjell i oppløsning, spesielle avtaler etc. så er det ikke helt rett frem å bestemme pris på InSAR satellittmålinger. Den faktiske prisen for satellittdata og jobben for å fremstille InSAR målinger er avhengig av leverandør. I vedlegg B presenteres noe veiledende priser som selskapet Globesar AS operere med. I vedlegg C presenteres en oversikt på hvilke steder i Norge hvor det er mulig å framskaffe historiske InSAR målinger med høy oppløsning fra satellittene TerraSAR-X og COSMO-SkyMed. For oversikt av satellittmålinger fra Radarsat-2 satellitten se Norsk Romsenter sin rapport "Kartlegging og overvåking av skredfare og infrastruktur ved bruk av radarsatellitter og InSAR-metodikk": http://www.romsenter.no/aktuelt/publikasjoner/kartlegging-og-overvaaking-av-skredfare-oginfrastruktur-ved-bruk-av-radarsatellitter-og-insar-metodikk

9 Konklusjoner I dette prosjekt har det blitt demonstrert at satellitt InSAR metoden produserer et tett nettverk av målepunkter over jernbane, infrastruktur og naturlig terreng, noe som bidrar til en mer komplett dekning sammen med eksisterende geodetiske metoder og dette uten noen bakkeinstallasjoner på forhånd. Fordelene som InSAR bringer gjør at deformasjonsmålinger kan gå fra å være en langsiktig metode med begrenset nøyaktighet og tetthet av målepunkter til at periodiske overvåkinger med høy tetthet av målepunkter i tid og rom kan gjennomføres. Grunnet at satellitt InSAR metoden kan dekke store arealer samtidig som en høy målepunkttetthet kan bibeholdes så er det mulig å på en effektiv måte måle fjellparti, jernbanespor og annen infrastruktur. For å gjennomføre en god og systematisk validering av InSAR målinger kan det installeres minst et par reflektorer på strategiske steder i byområder som systematisk overvåkes eks. med GPS og satellitt InSAR slik at man kan få til en sammenligning på lik linje som med øvelsen gjort på enkelte fjellskreds parti i Norge. Samtidig skal det understrekes at InSAR ikke kan gi målepunkt på forutbestemte punkter uten markbaserte installasjoner. Det er også begrensninger i hvorvidt flate horisontale yter så som veibane kan måles grunnet at satellittmålingene skjer på skrå og reflekteres bort fra satellitten. Derfor bør videre FoU aktiviteter fokuseres på veibane med mål om å prøve å utnytte den begrensede signal som veibanen gir. Et ønske fra brukere var også å studere inhomogene setninger på veldig lokale områder, dvs. ulike setningsforløp innen samme bygg eller konstruksjoner (eks. bruer). Oppsummert så har dette demonstrasjonsprosjekt vist at satellitt InSAR som målemetode gir et nytt perspektiv på setningsmålinger med nøyaktige og objektive målinger. Å innføre InSAR som målemetode i samferdselsprosjekt er å radikalt forbedre mulighetene for pålitelig og presis overvåking av overflatedeformasjon, og der denne typen av instrumentering kan utgjøre et sentralt formål i metodikken relatert til sikkerhet samt utnytte ressurser for vedlikehold og drift mer effektivt.

10 Vedlegg A - Referanser Berardino, P., Fornaro, G., Lanari, R., & Sansosti, E. (2002). A new algorithm for surface deformation monitoring based on small baseline differential SAR interferograms. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 40(11), pp. 2375-2383. doi:10.1109/tgrs.2002.803792 Ferretti, A., Prati, C., & Rocca, F. (2000). Nonlinear subsidence rate estimation using permanent scatterers in differential SAR interferometry. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 38(5), pp. 2202-2212. doi:10.1109/36.868878. Ferretti, A., Prati, C., & Rocca, F. (2001). Permanent Scatterers in SAR Interferometry. IEEE Transactions on Geosciences and Remote Sensing, 39(1), 8-20. doi:10.1109/36.898661. Massonnet, D., & Feigl, K. L. (1998). Radar interferometry and its applications to changes in the Earth's surface. Reviews of Geophysics, 36 (4), pp. 441-500. doi:10.1029/97rg03139. Rosen, P. A., Hensley, S., Joughin, I. R., Li, F. K., Madsen, S. N., Rodríguez, E., & Goldstein, R. M. (2000). Synthetic Aperture Radar Interferometry. Proceedings of the IEEE, 88(3), pp. 333-382. doi:10.1109/5.838084. T. R. Lauknes, A. Piyush Shanker, J. F. Dehls, H. A. Zebker, I. H. C. Henderson, and Y. Larsen, Detailed rockslide mapping in northern Norway with small baseline and persistent scatterer interferometric SAR time series methods, Remote Sensing of Environment, vol. 114, no. 9, pp. 2097 2109, doi:10.1016/j.rse.2010.04.015, 2010. T. R. Lauknes, H. A. Zebker, and Y. Larsen, InSAR Defor- mation Time Series Using an L1-norm Small Baseline Approach, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 49, no. 1, doi:10.1109/tgrs.2010.2051951, 2010. T. R. Lauknes, InSAR tropospheric stratification delays: correc- tion using a small baseline approach, IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, vol. 8, no. 6, doi:10.1109/lgrs.2011.2156381, 2011. Zebker, H. A. and J. Villasenor. (1992). Decorrelation in interferometric radar echoes. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 30, no. 5, pp. 950 959. Zebker, H. A., P. A. Rosen, and S. Hensley. (1997). Atmospheric effects in interferometric synthetic aperture radar surface deformation and topographic maps. Journal of Geophysical Research, vol. 102, no. B4, pp. 7547 7563.

11 Vedlegg B - Prisforslag InSAR målinger og satellittdata Prisene presentert under er strikt konfidensielle og skal ikke deles med andre organisasjoner uten skriftlig tillatelse fra Globesar AS. Prisene er rettet mot norske offentlige brukere. Tabell 1 under viser priser for innkjøp av satellittdata hos leverandør. Prisene er ekskludert merverdiavgift. Med forbehold om prisendringer. Tabell 1. Oversikt av prisforslag for innkjøp av radarsatellittdata for InSAR formål. Oppløsning ERS, Sentinel *Radarsat-2 COSMO- TerraSAR-X ENVISAT SkyMed Ca. 5mx20m/piksel Åpen og Åpen og NOK 1000 / n/a n/a gratis data policy gratis data policy bilde Ca.10mx10m/piksel n/a n/a NOK 1000 / n/a n/a bilde Ca.3mx3m/piksel n/a n/a NOK 1000 / bilde EUR 1100/bilde EUR 1100/bilde Ca.1mx1m/piksel n/a n/a NOK 1000 / bilde EUR 2000/bilde EUR 2000/bilde Ca.0.25mx0.25m/piksel n/a n/a n/a n/a EUR 2500/bilde * Spesiell nasjonal avtale med leverandør av Radarsat-2 data. Se diskusjonsdel for nærmere informasjon. Det skal bemerkes at det er nødvending med innkjøp av minst 20 målinger fra samme geometri. Prisene over er kun er forslag og at ved store bestillinger så vil prisen per bilde kunne senkes ytterliggere. Det viktige er at det finnes en aktør som kan håndtere koordinering mot dataleverandør slik at man kan utnytte de rabattene som kommer med innkjøp av store mengder data. Eksempelvis, Globesar blir tildelt ytterliggere rabatter grunnet at man har internasjonale prosjekter hvor kommersielle data er kjøpt in. Globesar priser fremstilling av InSAR data med utgangspunkt i størrelse av område som skal dekkes. Prisene som vises i Tabell 2 tar utgangspunkt i satellittmålinger som er fritt tilgjengelig og med en årlig oppdatering av deformasjonsdata. I prisen er det inkludert satellittmålinger for et helt år, ca. 20-30 st. avhengig av tilgangen på data for et gitt geografisk område. Alle priser er inkludert merverdiavgift. Tabell 2. Prisestimat på fremstilling av InSAR data fra Globesar. Med forbehold om prisendringer. Størrelse på område 1 kvkm 25kvkm 100kvkm 400kvkm Pris årlig InSAR tjeneste fra Kr Kr Kr Kr Globesar AS 37 375.- 61 250.- 98 750.- 186 250,- I tjenesten er følgende inkludert; Tilgang til årlig oppdaterte og kvalitetssikkrede deformasjonsmålinger (InSAR data) i standard GIS-format Årlig tilgang til webtjeneste som gir følgende muligheter; o Analyse av fremstilte InSAR data og tidsserier

o Enkel lagring, nedlasting og distribusjon av InSAR målinger (rapporter og annen relatert dokumentasjon) til interne og eksterne personell/leverandører/konsulenter. Support i forbindelse med bruk av tjeneste og tolking av InSAR målinger Som komplement til basis tjenesten kan følgende produkter og tjenester tilbys; InSAR målinger for større områder en nevnt oven eks. fylkesdekkende, landsdekkende Kartleggingstjenester ved bruk av historiske InSAR målinger Hyppigere oppdateringer på InSAR data, eks. på kvartalsvis, månedsvis, ukentlig basis Produksjon av ren vertikal og øst-vest bevegelse komponent Rapporter som dokumentasjon for fremstilte deformasjonsdata InSAR tjenester ved bruk av høyoppløselig data fra alle tilgjengelige satellitter Workshops/kurs for kompetanseheving av InSAR som målemetode Produksjon og installasjon av markutstyr (reflektorer) for et økt antall målepunkt samt målinger i områder med tett vegetasjon og i snødekkete områder.

12 Vedlegg C Oversikt historisk høyoppløselig data over Norge Figur 36. Oversikt av tilgjengelig høyoppløselig data (<3m x 3m /piksel) over Norge fra satellittene TerraSAR-X og COSMO-SkyMed hvor InSAR målinger kan produseres (minst 20 satellitt bilder per område). 37

13 Vedlegg D InSAR måledata som kun dekker jernbanenettet i området rundt Oslo. Figur 37. Deformasjonsmålinger i tidsperioden April 2012-Oktober 2014 produsert med satellitt InSAR metoden. Målepunkter på jernbanesporene (unntatt i tunneler) og på terreng og infrastruktur som ligger ca. 100m fra hver side av jernbanesporene.