Al-Hamdani, Zyad K.

Andersen, Mikkel S.

Ernstsen, Verner Brandbyge

Kroon, Aart

Larsen, Laurids R.

Leth, Jørgen O.

Steinbacher, Frank

Sørensen, Carlo

Danish

Copenhagen University Research Information System

u n i ve r s i t y  o f  co pe n h ag e n  Københavns UniversitetGrøn laser forbinder land og vandErnstsen, Verner Brandbyge; Andersen, Mikkel S.; Al-Hamdani, Zyad K.; Leth, Jørgen O.;Sørensen, Carlo; Steinbacher, Frank; Larsen, Laurids R.; Kroon, AartPublished in:GeovidenPublication date:2016Document versionOgså kaldet Forlagets PDFCitation for published version (APA):Ernstsen, V. B., Andersen, M. S., Al-Hamdani, Z. K., Leth, J. O., Sørensen, C., Steinbacher, F., ... Kroon, A.(2016). Grøn laser forbinder land og vand. Geoviden, 2, 12-14.Download date: 03. Feb. 2020Overgangszonen mellem land og vand – kyst -zonen mellem det terrestriske og det marinemiljø – er generelt blandt de mest dynamiskemiljøer. Dette gælder både dannelsen og ud-viklingen af naturlandskabet, bl.a. som følge afvindens, bølgernes og tidevandets ved varendepåvirkning af landskabet, men også udviklin-gen af kulturlandskabet, idet langt størstede-len af Jordens befolkning lever i nær heden afdisse overgangszoner mellem land og vand,dvs. langs floder og søer, men primært langskysten. Og specielt kystzonen er under stortpres som følge af et stigende havspejl, en mu-lig stigende storm styrke og -hyppighed samtstigende befolkningstal og en øget udnyttelseaf naturlige ressourcer. Rumlig og detaljeret in-formation og viden om landskabet og land-skabsudviklingen er et nødvendigt fundamentfor at kunne planlægge og forvalte kystzonenpå en effektiv og bæredygtig måde.Historisk set har kortlægning til lands og tilvands været adskilt og uafhængig, været ba-seret på forskellige metoder og haft udgangs-punkt i forskellige discipliner, og ikke mindstværet varetaget af forskellige myndigheder ogtilmed placeret under forskellige ministerier.Kombinationen af højteknologisk udvikling in-denfor computerteknologi (bl.a. hurtigere CPU),positionsteknologi (bl.a. præcis GPS) samt ud-viklingen indenfor hhv. sonarteknologi (medflerstråleekkolod) og laserteknologi (med rødlaser) har revolutioneret kortlægningen bådetil lands og til vands siden indgangen til detteårtusinde. Dog er det først indenfor de senestefå år, at de to miljøer ved hjælp af grøn laserkan forbindes ’sømløst’, se figur 1.Grøn laser forbinder land og vandGrøn laser kan gennemtrænge vandsøjlen og blive reflekteret fra havbunden. Vedhjælp af flybåren grøn laserscanning kan overgangszonen mellem land og vand samtlavvandede områder i kystzonen opmåles med fuld dækning og med høj detalje-ringsgrad. Rumlig og detaljeret kortlægning af land–vand-overgangszonen givermulighed for at generere ny viden om de naturlige processer, som foregår på tværsaf kysten. Dette kan bidrage til optimeret forvaltning af kystzonen med bedre inte-gration af naturlige processer, lovgivning og administration på tværs af kysten.Figur 1. Med flybåren grøn laserscanning – topo-batymetrisk LiDAR – kan overgangszoner mellemland og vand samt lavvandede områder i søer, flo-der og langs kysten opmåles med fuld dækning ogmed høj detaljeringsgrad.Illustration: Carsten Egestal Thuesen, GEUS.12 GEOVIDEN  NR. 2 2016GEOVIDEN_2_lav_Geologi på tværs  30/06/16  14.23  Side 12Til vandsSkibsbåret flerstråleekkolod (multibeam echo -sounding – MBES) har siden årtusindeskiftetrevolutioneret kortlægning og undersøgelseri det marine miljø fra de dybere områder oghelt op til 5 m dybdekurven. Dette har mulig-gjort en hidtil uset rumlig beskrivelse og be-stemmelse af havbundens morfologi. Medsuc cessive opmålinger er det desuden muligtmed høj præcision at bestemme morfologi-ske ændringer både over kortere og læn geretidsperioder (fx enkelte tidevandsperioder,storme og årstidsvariationer) drevet af bølgerog strøm, men også morfologiske ændringersom følge af menneskelige indgreb i det ma-rine og kystnære miljø.Til landsFlybåren rød laser (topografisk Light Detec -tion and Ranging – LiDAR), med en bølgelæng-de i det infrarøde spektrum, har ligeledes si-den årtusindeskiftet revolutioneret kortlæg-ning og undersøgelser i det terrestriske miljø,men kun til kystlinjen. Og ligeledes har dettemuliggjort en hidtil uset rumlig beskrivelse ogkvantificering af landskabet, både af landska-bets terræn men også af landskabets overfla-de med vegetationsdække, bygninger, veje oganden infrastruktur. I Danmark har staten fi-nansieret to landsdækkende opmålinger om-kring årene 2007 og 2015, som har givet ny vi-den om det danske landskabs dannelse. Ogmed den seneste opmåling er der en ene -stående mulighed for også at undersøge kyst -udviklingen over knap et årti på nationalt planog med en høj detaljeringsgrad, men altså kuntil kystlinjen. I overgangszonen mellem landog vand og i de lavvandede områder i kystzo-nen eksisterer på nationalt plan ingen detalje-ret rumlig information. Land og vandFlybåren grøn laser (topobatymetrisk LiDAR),med en bølgelængde i det grønne spektrum,reflekteres både fra landoverfladen (overfla-de og terræn) og vandoverfladen, men dengrønne bølgelængde kan desuden trængegennem vandsøjlen og blive reflekteret frahavbunden (og fra materiale i vandsøjlen).Dermed er det muligt også at kortlægge over-gangen fra land til vand og havbunden i lav -vandede kystnære områder. Vandsøjlegen-nemtrængningen og dermed den maksimalevanddybde, som kan kortlægges, afhængerprimært af turbiditeten i vandsøjlen, dvs. afhvor meget materiale og hvilken type af ma-teriale, der er suspenderet i vandsøjlen.Ved laserscanninger langs Nordsjællandskyst og omkring Rødsand lagune ved FemernBælt har vi kunnet kortlægge havbunden heltud til 7–8 meters vanddybde. Der er således etpotentiale for, at hele kystzonen i de indredanske farvande kan kortlægges med en de-taljeringsgrad svarende til den seneste natio-nale højdemodel. Kystzonen langs den jyskevestkyst vil ligeledes kunne kortlægges, forud-sat overflyvningerne foretages under gunstigeforhold, fx efter en periode med østenvind,hvor bølgeenergien og turbiditeten i vandsøj-len er lav.Det mest udfordrende kystområde at kort-lægge med flybåren grøn laser i Danmark erdog Vadehavet, som er karakteriseret ved enkonstant varierende vandstand og høj turbidi-tet i vandsøjlen som følge af tidevandets dyna-mik og den relaterede sedimentdynamik. Va-dehavet er derfor ideelt til at teste begrænsnin-gerne for flybåren grøn laser. I 2014 blev et 50km2 stort område ved Knudedyb i Vade havetoverfløjet, se figur 2. Knudedyb er et af de mestdynamiske kystområder i Danmark, med storeomlejringer af sediment, både som følge af dendaglige tidevandsdynamik, en stor sydgåendematerialetransport langs kysten og fordi det ereksponeret for stormfloder fra vest. Resultaterne har afsløret, at selv i disseudfordrende områder med et netværk af tide-vandskanaler, små vanddækkede lavninger,høj turbiditet i vandsøjlen og konstant varie-rende vanddybder kan landskabet kortlæggesmed fuld dækning helt ned til vanddybder påknap 4 meter. Detaljeringsgraden er høj medca. 20 målepunkter pr. kvadratmeter, og denvertikale nøjagtighed er bedre end 10 cm. Der-med vil det være muligt ved en kombination afflybåren grøn laser og skibsbåren flerstråleek-kolod at kortlægge hele Vadehavet med enhidtil uset detaljeringsgrad, hvilket vil være etunikt fundament for en fremtidig bæredygtigforvaltning af Vadehavet, som i 2014 blevUNESCO Verdensarv.PerspektiverFlybåren grøn laser-teknologi har i løbet af desidste par år udviklet sig kolossalt, og der eret stort potentiale for brug af teknikken tilgrundvidenskabelig forskning såvel som mil-jøkortlægning, -monitering og -forvaltning.Hidtil er metoder primært blevet udviklet til atkortlægge den overordnede topografi og ba -thymetri samt landskabsformer. De næsteskridt bliver bl.a. udviklingen af metoder til atkortlægge havbundens materialesammensæt-ning ud fra det reflekterede lasersignal, at be-skrive vandsøjlens turbiditet med stor rumligdækning og høj detaljeringsgrad, og at kort-lægge bl.a. stenrev, muslingebanker og åle -græs, som alle er relevante i vurderinger afvand- og havmiljøets økologiske tilstand i kyst -zonen, som er et krav i henhold til EU’s Vand -ramme- og Havstrategidirektiv.Derudover er der potentiale for en bedreog mere effektiv kortlægning af Grønlandsenorme kyststrækning, som forventes at bliveudsat for store materialeomlejringer og æn-dringer i økosystemer i dette århundrede,som følge af de globale ændringer i klima- ogmiljøforhold.GEOLOGI PÅ TVÆRS GEOVIDEN  NR. 2 2016       13Mikkel S. AndersenForskningsassistent, IGN msa@ign.ku.dkJørgen Overgaard LethSeniorrådgiver, GEUS jol@geus.dkFrank SteinbacherCEO, AHM Hydro Mapping GmbH f.steinbacher@ahm.co.atAart KroonLektor, IGN ak@ign.ku.dkVerner B. ErnstsenLektor, IGN vbe@ign.ku.dkZyad Al-HamdaniSeniorforsker, GEUS azk@geus.dkCarlo SørensenSenior Kysttekniker,Kystdirektoratet cas@kyst.dkLaurids R. LarsenTeam- og ProjektchefMapping, NIRAS lrla@niras.dkGeoviden 2014, nr. 2Den danske havbundGeoviden 2009, nr. 1VadehavetGeoviden 2005, nr. 3Danmarks kysterHer kan du læse videreGEOVIDEN_2_lav_Geologi på tværs  30/06/16  14.24  Side 1314 GEOVIDEN  NR. 2 2016Kilometer0 2Meter0 20ABCD EABCDEMeter0 400Meter0 100Meter0 40Meter0 40Meter0 400NHøjde(m DVR90)>2-4-1HøjdemodelCellestørrelse 50 cm base-ret på topobatymetrisk Li-DAR punktskydata med ca.20 målepunkter pr. m2.OrtofotoPixelstørrelse 8 cm.Seglformede og lineære intertidalerevler og subtidal kanal.Seglformet intertidal revle.Vegetationstoppe.Testområde på Peter MeyersSand ved Knudedyb mellemFanø og Mandø i Vadehavet.Geomorfologisk klassifikationIntertidal og subtidal kanal.Intertidal kanal.GEOVIDEN_2_lav_Geologi på tværs  30/06/16  14.24  Side 14

Green laser connecting land and water

Green laser connecting land and water

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Copenhagen University Research Information System