Forskeren forteller: Laser leser landskapet

Et nytt geologisk verktøy gir mer og riktigere informasjon om terrenget. Her forteller Fredrik Høgaas om bruken av de nye dataene.

Publisert

LIDAR - LIght Detection And Ranging

  • Optisk fjernanalytisk teknologi som blant annet måler avstand til bakken basert på laserstråling
  • Skytes ved hjelp av luftbåren eller stasjonært instrument
  • Tillater utvikling av terrengmodeller med presisjon på desimeternivå
  • Benyttes i geovitenskapene, kartografi, arkeologi og skogbruk
  • Aktuelt i forbindelse med geologisk kartlegging i liten til stor romlig skala

Laser skutt fra fly er et nytt hjelpemiddel i geologisk kartlegging. Mens vi tidligere støttet oss på kartverk og flybilder i 3D, kan vi nå fremstille terrenget svært detaljert ved hjelp av laser.

Verktøyet gir oss også mulighet til å filtrere bort all vegetasjon slik at vi sitter igjen med en terrengoverflate uten støy.

På denne måten kan vi styre feltarbeidet mot relevante problemstillinger, ekskludere områder av mindre interesse og effektivisere tiden som brukes i felt.

 (Foto: NGU)
(Foto: NGU)

Bildet over presenterer det samme området i Pasvik i Finnmark ved flyfoto, vanlig kartverk og et skyggerelieff basert på en terrengmodell (1 meter oppløsning), utledet fra verdifulle LIDAR-data fra Statens Kartverks regionkontor i Vadsø.

Kan finne naturressurser

Programvare i ArcGIS 10.1, et system som blant annet administrerer og visualiserer geografiske data, gjør det mulig å behandle store mengder rådata og fremstille disse i terrengmodeller av svært god kvalitet. Allerede i en grov skala (1:20 000), som på bildet over, gir terrengmodellen mye informasjon.

Jevne flater og områder med utbredelse av løsmasser kommer svært godt frem, det samme gjelder strukturer i berggrunnen.

Geologer som arbeider med både løsmasser og berggrunn kan dermed hente mye informasjon fra slike høyoppløselige terrengmodeller. I mange tilfeller er det mulig å kartlegge retningen til oppsprekninger i berggrunnen, noe som er viktig informasjon når man skal forstå den geologiske utviklingen i et område.

Dataene er av stor verdi innenfor forskning, men vil også være nyttig i samfunnsøkonomiske sammenhenger. Slike data gjør oss i stand til lettere å identifisere og avgrense naturressurser, som for eksempel grus og sand, ettersom disse trer frem med en tydelig signatur i terrenget.

Skredløp, elvevifter og (midlertidig inaktive) elvekanaler kan også observeres, noe som vil bidra i forståelsen av hvor skred og flomvann kan ta veien.

Da storisen forsvant

 (Foto: NGU)
(Foto: NGU)

Landformer, som blant annet de Geer-morener - små rygger som ofte opptrer i serier - kan enkelt identifiseres i en grov skala (1:20 000), men blir virkelig tydelige når de betraktes nærmere (1:6000), som på bildet over.

Disse morenene er av mange blitt tolket som en årlig undersjøisk avsetning ved randen av en bre. I Pasvik kan en rekke slike randmorener identifiseres og følges ved hjelp av terrengmodellen, og dermed bidra til å øke vår forståelse av storisens tilbakesmelting ved slutten av siste istid.

På bildet under er deler av breelvdeltaet i det øverste bildet blåst opp til 1:8000. Her blir terrenget enda tydeligere og flere landformer trer frem.

 (Foto: NGU)
(Foto: NGU)

Ettersom all vegetasjon er ekskludert fra fremstillingen, blir til og med småskala landformer som fossile strandlinjer tydelige. Disse forteller oss at selv her, 80-90 meter over havet og flere titall kilometer innover i landet fra dagens kystlinje, har havet en gang hatt nok kraft til å grave i jord, sand og leire. Senere har landet hevet seg og i god margin etterlatt disse på tørt land.

Andre, diffuse landformer i området, som blant annet drumliner - indikatorer på storisens bevegelsesretning - er også synlige i den høyoppløselige terrengmodellen. Slike former ville det ikke vært mulig å observere i flyfoto og kanskje heller ikke ved feltarbeid.

Lys gir bedre data

LIDAR-dataene gir dermed innblikk i geologien i en dimensjon vi tidligere ikke hadde tilgang til. Ved NGU er  tilgjengelige laserdata derfor tatt i bruk som et verktøy i løsmassekartleggingen her i landet.

Vinkelen på det kunstige lyset i skyggerelieffet vil påvirke hvordan og hvilke landformer som trer frem. Forskjellige øyne vil i tillegg kunne oppfatte dybde i terrenget ulikt. I fremstillingen nedenfor er området behandlet med ulik retning på lyset, som skildret med pilene på bildet under.

Forskjellene er påfallende og viser betydningen av å betrakte terrenget med forskjellige retninger på lyset for å redusere muligheten for misvisning og følgelig feiltolkning.

 (Foto: NGU)
(Foto: NGU)

I Pasvik, hvor disse eksemplene er hentet fra, er det skutt laser av høy oppløsning (8 punkter per m2) og dataene kommer derfor ut som svært detaljerte.

Andre steder i landet er kvaliteten varierende, men vil uansett være gode nok til å bidra i forbindelse med geologiske problemstillinger.

Selv om slike data i første rekke er skutt med tanke på blant annet volumberegning av skog, planarbeid og kartlegging av fornminner, ser vi geologer gjerne at utviklingen av luftbåren LIDAR-dekning i Norge fortsetter.