Minimere usikkerhet:
Skredaktivitet i rom og tid ved bruk av radarsatellitt
M. Eckerstorfer, E. Malnes, H. Vickers - NORUT K. Mueller, R. Engeset - NVE
T. Humstad - SVV
‘Målet med
skredfarevurdering er å minimere usikkerhet’
Klasse 1: Skredhendelser
lav usikkerhet, lett å tolke
Hvor?
Når?
Hvor mange?
Hvor stor?
Hvorfor?
Hvilken type?
Informasjons entropi tolkning av informasjon
Høy Vanskelig
Svaret på: Hvor?, Når?, Hvor mange?, Hvor stor?
Fra overraskelse til operasjonell tjeneste
SatSkred 2.0
prosjekt
Radar teori for dummies
● Aktiv Radar(Radio Detection And Ranging)
● Bruker microwave delen av elektromagnetisk spektrum
● Sender / Mottar elektromagnetisk stråling
● Belyser jordoverflaten og måler reflektert signal
Forskjellige overflater har forskjellige spredningsegenskaper
Tørr snø: Hovedandel av ‘backscatter’ stemmer fra bunnen.
Tørr snøskredavsetning: Hovedandel av ‘backscatter’
stemmer fra den rue overflaten.
5
(Eckerstorfer et al., 2015, CRST)
(Eckerstorfer & Malnes, 2015, CRST)
Backscatter fra snøskred
Sentinel-1a/b SAR satellitter
150 x 250 km footprint 5 x 20 m romlig oppløsning 6 dager syklus over hele verden (daglig i Nord-Norge, 2-3 dager i Sør-Norge)
‘Side-looking’ geometri
Tidsbasert
endringsdeteksjon
7
Dag 1
Dag 2
Økning i backscatter Redusering i backscatter Ingen endring i backscatter
Automatisk skreddeteksjon
9
Plassering av skredet Piksel-basert deteksjon Eliminering av multible deteksjoner
Vektorisering og database Skreddatabase med ulike topografiske
og morfologiske parametre
Øst-vendt 100 moh 25 deg bratt
Hvor?, hvor stor?
Høyde i utløpsområde: 0 - 1400 m oh. (488 m i snitt)
Skredstørrelse: 4800 - 156400 m2 (13249 m2 i snitt)
Himmelretning: 0-360 deg (161 deg i snitt)
11 Vest-vendt 1000 moh 20 deg bratt
Vest-vendt 50 moh 20 deg bratt Ikke skred
Lakselvdalen
Jiehkkevarri Fuglfjellet
Høyde moh
0 deg 90 deg 180 deg 270 deg 365 deg
Når?, hvorfor?
Stol på meg jeg er en forsker
13
Ikke stol på meg jeg er en forsker
Manuelt vs. automatisk:
60-80% korrekt deteksjonsfrekvens
20-40 % ‘over’-deteksjon
Automatisk vs. observasjoner:70 % korrekt, 30
% ikke detektert
Geomorfologi som kilde for feildeteksjoner
‘Over’ deteksjon når referansebilde var våt
26 Jan 2 Feb
Hva kan vi?
● Detektere D2-D5 snøskred i hele verden hver 12.
dag
● Detektere snøskred i Norge min. hver 3. Dag
● Geodatabase som svarer på: Tidspunkt, sted, størrelse,...
● Helautomatisk prosesseringslinje fra nedlasting til skredaktivitetsdatabase og kart
● Går tilbake i tid ved bruk av andre satellitter
Hva kan vi ikke?
● Detektere D1 snøskred
● Detektere snøskred med 100 % riktig deteksjonsfrekvens
● Levere skredaktivitetskart med konsistent kvalitet og tidsfrekvens
● Skille mellom ulike skredtyper
Minimere usikkert i skredvarsling
● Skredaktivitet (Klasse 1) er positivt korrelert med skredfare (særlig ved høyere skredfare)
- Når skal jeg går OPP / NED i skredfaren?
- Har det gått et stort skred som indikerer FG 4?
- Har de største skredløpene gått allerede?
● Langtidsdatabase av skredaktivitet - Hvilken områder er mest utsatt?
- Finnes det indikatorskred for ulike værsituasjoner
- Hvilken synoptiske værmønster utløser
store skredsyklus 15
© Karsten Mueller
Validering av varselet 571 skred ble detektert 11 Mai 2017
Testbruk av satellittdata Skreddeteksjon ble nevnt i skredvarsling på varsom.no
17
Pre-operasjonell tjeneste
SAR prosess
ering
Geokodi ng
Bildediff eranse
Skredde teksjon
Vektoris ering
DB import
og merging
Distribus jon
NV E NV
E NB
S NBS NV
E NV
E
NVE
Norut Norut
Norut Norut
Norut
Per nå
På
sikt
NVEX
Samarbeid mellom Norut, NVE og SVV
(Usynlig) skredaktivitet langs veiene
● Hvor mange skred utløser langs veiene men ikke nå veien?
● Oppdatering av skredbanene SVV lager?
● Validering av fjernmålingsutstyr (Infralyd, radar,...)
100m, 300m, 500m buffer
19
© Tore Humstad
2016-2017
Tilleggsinformasjon til skredfarekartlegging
● Historiske skredhendelser
● Skredfrekvens
● Lengste runout
● Input til empiriske og dynamiske modeller
For lokalsamfunn, kommune, hyttefelt,...
● Sentinel-1 (HR) data fra 2014 - nå
● Radarsat + TerraSAR-X data (VHR) fra ulike områder fra 2006
(Eckerstorfer etal., 2017, CRST)
Oppsummering
● Pre-operasjonell tjeneste testes akkurat nå i 4 varslingsregioner
● Overføring av tjeneste til NVE i høsten 2018
● Skreddeteksjon i alle varslingsregioner i Norge i de neste årene
● Skredene blir lagt inn i den nasjonale skreddatabasen
● Verdens dominans
21
Klasse 1: Skredhendelser
lav usikkerhet, lett å tolke
Hvor?
Når?
Hvor mange?
Hvor stor?
Hvorfor?
Hvilken type?
