I dag er Norge samlet til ett høyderike. Meter for meter stiger landet fram på dataskjermene til folk som trenger å vite hvor det går opp og hvor det går ned her til lands.

• Les også: Når havet stiger

Skogbrukere kan se hvor høye trærne har blitt og hvor tett de står. Veibyggere kan finne trygge traséer utenom rassoner. Og arkeologer ser fortidsminnene poppe opp på skjermen.

– Dette er et vitenskapelig gjennombrudd. Vi ser tufter, røyser, gamle veier, alt hva hjertet kan begjære. Bildene er helt utrolige, sier Lars Holger Pilø, arkeolog i Oppland fylkeskommune, til forskning.no.

Dette bildet viser fangstgroper. Nå trer de fram, takket være bilder der høyden kommer fram – enten som farger eller som skyggelagte relieffer.

Lysradar – LIDAR

Bildene er tatt fra fly. De er ikke vanlige fotografier. Dette er et slags radarbilder, men med lys istedenfor radarbølger. LIDAR kalles det, på engelsk Light Detection and Ranging.

Slik virker det: Fra et småfly spytter en laser ut korte lysblink, mer enn hundre tusen ganger i sekundet. Hvert lysblink treffer bakken. Litt lys reflekteres tilbake.

Lyset går lynraskt, men noen nanosekunder bruker det på veien ned og opp tilbake til målere i flyet. Jo lengre tid, desto større avstand ned til bakken.

Slik bygges bildet av terrenget opp, blink for blink, punkt for punkt i en punktsky.

• Les også: Laser leser landskapet

Nasjonal detaljert høydemodell

– Vi vil kartlegge hele landet med to punkter per kvadratmeter. En slik omfattende og detaljert måling har aldri vært gjort før, sier Jon Arne Trollvik fra Kartverket til forskning.no.

Han leder arbeidet med å bygge opp høydekartet av Norge i det som kalles Nasjonal detaljert høydemodell.

Alt nå kan profesjonelle brukere se Norge i tre dimensjoner – høyde og bredde og lengde. Til høsten er tekniske barnesykdommer kurert, og de nye nettsidene skal åpnes for allmennheten.

Bedre og bedre fram til 2020

I starten vil deler av høydekartet lages av eldre målinger som er mindre nøyaktige. Innsamlingen av nye LIDAR-data startet i juni 2016.

Firmaet Terratec har fått oppdraget med å fly med LIDAR på langs og tvers over Norge. Høydekartet vil bli bedre og bedre i de neste fire årene.

– I 2020 er målet vårt å ha oppdatert hele Norge, sier Trollvik. Ennå henger litt på offentlige bevilgninger.

[gallery:1]
Bildegalleri: Klikk framover- eller bakoverpil for å gå gjennom bildene!

Vær så god – bygg i vei!

Arkeologene er blant de ivrige brukerne. For dem har LIDAR vært en revolusjon på minst to måter.

For det første – med LIDAR kan store områder kartlegges raskt og billig på jakt etter synlige kulturminner. Dermed kan byggesøknader få raskere svar.

Arkeolog Lars Holger Pilø bruker hyttebygging som eksempel. Tidligere måtte arkeologer ut i felten for å se om det var kulturminner der hyttefeltet var planlagt.

Hvis de gjorde fortidsfunn, kunne hele planprosessen bli forsinket eller stoppe opp. Det kunne bli vanskelig for utbyggeren, som kanskje alt hadde investert stort.

–Vi kan i mange tilfeller fortelle folk om kulturminnene på forhånd, selv om det aldri har vært arkeologer på stedet, sier Pilø.

I noen tilfelle kan utbyggeren da få et raskt klarsignal, hvis det er tomt på LIDAR-bildet. I andre tilfeller er det fortsatt nødvendig med arkeologer i felt.

– Ikke alle kulturminner er synlige over bakken, understreker Pilø.

Automatisk bildegjenkjenning

Den andre fordelen er størst for arkeologene selv. Nye fortidsminner dukker opp på LIDAR-skjermbildene i et tempo som nesten skremmer Pilø og kollegene hans.

– Det gir helt ny kunnskap om Norges historie, sier Pilø.

En del av gevinsten med LIDAR ligger i automatisk bildegjenkjenning, utviklet i samarbeid med Norsk Regnesentral. Her har mye skjedd bare de siste månedene.

Oppdaget mer enn arkeologene selv

– Resultatene er utrolig mye bedre. Jeg har gått gjennom data fra et bestemt område i Lesja øverst i Gudbrandsdalen, forteller Pilø.

Han har selv vært ute i dette området og registrert fortidsminner. Han har også tolket LIDAR-skanninger av området manuelt.

– Jeg følte at jeg hadde gjort så godt jeg kunne. Jeg er en av de som har mest erfaring i å tolke LIDAR-data i landet. Likevel klarte den automatiske bildegjenkjenningen å finne ti kullmiler som jeg ikke hadde sett, sier Pilø.

[gallery:3]
Bildegalleri: Klikk framoverpil for å bla gjennom!

Over ett tusen kullmiler

Kullmiler ble brent blant annet for å smelte jern ut av jernmalm fra 1500-tallet og fram til 1900-tallet. Det automatiske bildegjenkjenningen har lært seg å se slike kullmiler.

– Vi har et veldig spennende prosjekt ved gamle Lesja jernverk. Vi viste at det er kullmiler i terrenget, men ikke hvor mange, forteller Pilø.

– Kartleggingen med bildegjenkjenningen til Norsk Regnesentral avdekket 1100 kullmiler over et område av dalføret på seks mil, sier han.

Ser en hel kulturtradisjon

Med så omfattende nye funn kan arkeologene lære mer om fortida. Mange funn forteller mer enn summen av hvert enkelt funn alene.

– I dag kan vi tegne opp geografiske grenser for utbredelsen av en type jernvinneanlegg fra middeladeren, forteller Pilø.

I slike anlegg ble ved brent til trekull i groper. Dette trekullet ble seinere brukt til å smelte jernmalm i ovner.

– Slike jernvinneanlegg finnes for eksempel i nordlige delen av Etnadalen, men ikke den sørlige. Vi kan se en hel kulturtradisjon avtegne seg i høydemodellen, sier Pilø.

Mindre strenge mot utbyggere

Med så mange funn kan arkeologene også tillate seg å bli litt mindre strenge overfor utbyggere.

– Vi kan ikke verne alt. Hvis vi vet at vi har 700 jernvinneanlegg istedenfor sju i en kommune, så er det mye lettere å gi tillatelse til utgraving av disse fremfor vern, sier Pilø.

• Les også: Ødelegger kulturminner

Oppland tidlig ute

Han forteller at Oppland fylkeskommune alt i 2010 tok i bruk LIDAR til kartlegging. Arkeologene trenger også større detaljrikdom i kartene enn for eksempel Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) og Avinor.

Det kan de nå få i samarbeid med Kartverket og deres store prosjekt for å høydemåle Norge – Nasjonal detaljert høydemodell.

Utgiftene deles, slik at kommunene og andre parter bare må betale det overskytende som kreves for å øke grunnoppløsningen fra to punkter per kvadratmeter til det som arkeologene helst vil ha – fem punkter per kvadratmeter.

Infrarødt gjennom blådisen

Laserpulsene er i infrarødt lys. De er usynlige for øyet, men rett bortenfor det røde i regnbuespekteret.

Det betyr at de ikke forstyrres så mye av blådis. LIDAR-flygningene må likevel skje i godt vær, for skyer stanser de infrarøde strålene.

Den vanskelige grana

Det gjør også trær, særlig grantrær. Mange lyspulser sendes tilbake fra tretoppene eller fra grener. Bare få lyspulser kommer helt ned til skogbunnen.

Dermed blir det færre nyttige punkter som forteller hvor bakken er. Det blir mindre detaljer i bildet.

Én variant av LIDAR-kartene viser alle refleksjonene fra tretopper og grener. Landskapet ser ruglete ut av alle trærne. Det kan være nyttig for skogbrukere og skogforskere, som er interessert i hvordan skogen vokser.

For arkeologene er det viktig å bli kvitt forstyrrelsen fra trærne. Også løvskog kan lage problemer. Derfor vil arkeologene helst at LIDAR-skanningene skal gjøres etter at snøen har smeltet, men før løvspretten starter.

Automatisk trefjerner

Heldigvis finnes det også en teknisk løsning som kan hjelpe arkeologene. Data fra LIDAR kan behandles videre slik at trær, bygninger og andre oppstikkende detaljer fjernes. Bare bakken synes.

I Oppland har arkeologene også en annen fordel. Det er sjelden kulturminner i den tette, vanskelige granskogen. De letteste områdene er tynn furuskog eller åpent landskap.

[gallery:2]
Bildegalleri: Klikk framoverpil for å se hvordan høydemodellen endrer seg når trær og andre detaljer fjernes og bakken trer fram!

LIDAR ser ikke alt

I andre deler av landet kan LIDAR være mindre nyttig. Ikke alle fortidsminner synes like godt med LIDAR.

– Steinalderbosetninger kan være overpløyd eller ligge nede i bakken. Da må vi prøvegrave for hånd eller med maskin, slik som det for eksempel gjøres mye i Møre og Romsdal, forteller Pilø.

Menneske og maskin jobber sammen

Maskiner vil altså ikke gjøre arkeologene arbeidsløse. Heller ikke de automatiske bildegjenkjenningsprogrammene.

– Det har vært noe motstand mot maskinenes inntog og automatisk deteksjon, forteller Pilø.

– Men dataprogrammene erstatter ikke mennesket. Med datakraft og avanserte programmer kan arkeologene gjøre jobben enda bedre og raskere. Vi er bare ved begynnelsen av denne utviklingen, sier Pilø.

Lenker:

Nasjonal detaljert høydemodell, informasjonsside fra Kartverket

Laserskanning – informasjonsside fra Oppland fylkeskommune, med lenke til pdf med grundig beskrivelse av OPPtakt-prosjektet for LIDAR-skanning av kulturminner.