Bakgrunn: Ser biodiversitet fra oven

Jordbrukets kulturlandskap er et viktig levested for mange truede og sjeldne arter. Nye infrarøde flyfoto skal gi bedre oversikt over vegetasjonen.

Publisert
Flyfotoet fra Havsdalen ved Geilo. (Foto: Terratec)
Flyfotoet fra Havsdalen ved Geilo. (Foto: Terratec)

Flyfotografering

I løpet av 5-7 år er hele landet dekket av bilder og en ny omløpsfotografering tar til. Flybildene finner du på nettstedet norgeibilder.no. Der kan du også sammenligne gamle og nye flyfoto fra samme område.

Norsk digitalt kartsamarbeid

Flyfotograferingen av Norge er en del av et nasjonalt program der Skog og landskap sammen med Kartverket og Fornyings-, administrasjons- og kirkedepartementet koordinerer flyfotograferingen av det norske fastlandet.

Disse tre partene står for grunnfinansieringen av programmet og det øvrige finansieres gjennom forvaltningssamarbeidet Norge digitalt og Geovekst.

Helt siden 1930-tallet har Norge blitt fotografert fra oven. Flyfoto har vært til uvurderlig hjelp i kartleggingen og utviklingen av landet.

Bygninger og veier, fjell og vidde har blitt fotografert og tegnet inn på kart for å gi planleggere oversikt over nasjonens naturressurser, geografi og infrastruktur.

Flyfotografering med digitale sensorer startet i 2006, og i år begynte andre runde med omløpsfotografering av Norge med digitalkamera.

Det nye i andre omdrev er nytt kamerautstyr med nye bildebrikker, og lavere flyhøyde, noe som gir enda skarpere og mer detaljerte flybilder. Dessuten blir det fotografert i nær-infrarødt. Mer om det lenger ned.

Jeg blir så glad når sola skinner…

Så lenge det er skyfritt og pent vær kan flyfotograferingen dekke titalls tusen kvadratkilometer av Norges overflate hvert år.

For senioringeniør Hanne Gro Wallin ved Norsk institutt for skog og landskap er jakten på det gode sommerværet mer enn et ønske om gode ferieminner. En god sommer er gull verdt både for iskremselgere og flyfotografer.

- Vi kan ikke fotografere gjennom skyer. Flyfotograferingen er avhengig av pent vær. Er det fuktig og mye skyer blir flyene stående på bakken. Så enkelt er det, forklarer Wallin.

Målet med flyfotograferingen er bokstavelig talt å gi et best mulig bilde av Norge. Kartleggerne har delt inn Norge i fire soner – sør, vest, midt og nord – og flyene settes inn der det er pent vær.

De siste fem årene har det blitt fotografert mellom 75 000 og 80 000 kvadratkilometer per år, men om alt går etter planen vil flyfotografene ha dekket nær 100 000 kvadratkilometer av Fastlands-Norge i løpet av 2013. Det er en tredjedel av vårt samlede landareal.

Wallin gleder seg over kvaliteten på årets fangst.

- Oppløsningen på bildebrikkene blir stadig bedre, og før vi startet denne runden ble vi enige om å fly lavere. Det koster noe mer, men kvaliteten på bildene blir veldig mye bedre.

- De bildene vi fanger i sommer har en såkalt pikseloppløsning på 25 centimeter. Det vil si at hver piksel dekker 25 centimeter av bakken. Du får ganske mye detaljer med en slik oppløsning, sier Wallin fornøyd.

Stor betydning

Hanne Gro Wallin. (Foto: Skog og landskap)
Hanne Gro Wallin. (Foto: Skog og landskap)

Fordelen med fjernmåling, slik som satellittbilder og flyfotografering, er at store områder kan kartlegges på én gang. I mange tilfeller kan flyfoto benyttes direkte til å oppdatere store områder på de digitale kartene.

- Fjernmåling gjør kartleggingen og studiene av Norges natur, geografi og infrastruktur rimeligere enn om alt skulle vært gjort til fots, forklarer Wallin.

Den høye oppløsningen på de nye flyfotografiene er av stor betydning for dem som arbeider med flybilder til daglig, og som bruker dem til å oppdatere kart og ajourføre all informasjonen om veier, bygninger og arealbruk i alle landets kommuner.

- Da blir det lettere å tolke flybildene. Det blir lettere å se slike ting som stolper og tynne vegetasjonslinjer i åker og eng, sier Wallin.

Skiller planter med IR-foto

For flyfotograferingen var det et stort øyeblikk da flyene fikk installert nye digitale kamera, og filmen ble erstattet av digitale bildebrikker. De digitale bildebrikkene fanger lettere ulike typer lys uten at fotografen trenger å skifte film i kameraet.

Det nye i år er at flyfotograferingen av Norge også omfatter infrarøde bilder. Det er nyttig for dem som studerer vegetasjon, siden infrarøde bilder, såkalte IR-foto, i mange tilfeller gir et bedre bilde av forskjellene mellom ulike vegetasjonstyper.

- De som studerer endringer i vegetasjonen, hva slags trær og planter som vokser hvor, de er interessert i infrarøde bilder vel så mye som vanlige bilder, forklarer Wallin.

En som utnytter IR-bilder i sin forskning er biolog og botaniker Hanne Sickel. Sickel er stipendiat ved Bioforsk og arbeider på et prosjekt om seterlandskap, utmarksbeite og melkekvalitet. Målet hennes er å finne sammenhengen mellom hvor kuene beiter i seterlandskapet og kvaliteten på melka, målt ut fra fettsyresammensetning og innhold av antioksidanter.

- IR-lys er mer langbølget enn synlig lys. Overflaten til det som blir fotografert, for eksempel et tre eller en stein, reflekterer det infrarøde lyset, og så blir mengden refleksjon registrert i kameraets bildebrikke, forklarer Sickel.

Det meste av landskapet, bortsett fra åpent vann, reflekterer mer IR-lys enn synlig lys. Dette gjelder for blant annet løvskog, barskog, grasdominert mark, lyngdominert mark, myr, bar jord og stein.

- Alle de ulike landskapselementene reflekterer IR-lyset på ulike måter. Dette gjør det lettere å skille dem fra hverandre på IR-bilder enn på RGB-bilder eller i svart-hvitt, forklarer hun.

IR-bilder er også godt egnet til å skille levende og dødt plantemateriale fra hverandre og gir forskerne verdifull informasjon om vegetasjonen i studieområdet, om hvilke plantegrupper som vokser hvor, hvor mye det er av de ulike gruppene, og ikke minst om fuktighetsforholdene i bakken.

- Ulike elementer får ulike farger på IR-bildene, forklarer botanikeren. 

- Lauvtrær, gras og urter sees som klare rødtoner i bildene. Mye vegetasjon gir kraftige rødtoner, mens skrinn vegetasjon, det vil si der jordsmonnet, dødt plantemateriale og bart berg kommer til syne, fremstår i lyse rødtoner. Bartrær som gran og furu, samt einer og lyng får mer purpuraktige bruntoner.

De ulike vegetasjonstypene opptrer også med forskjellig struktur, mønster og høyde når IR-bildene studeres i 3D med stereobriller. Sammen med fargene gir det forskerne viktig tilleggsinformasjon om vegetasjonen.

Studerer Dagros med GPS og infrarødt

Bioforsk-botanikeren studieområde er seterområder ved Geilo og i Valdres, og hun har utstyrt kuene med GPS for å finne ut hvor de beiter.

Kuenes GPS-posisjon på vegetasjonskartene gir forskerne kunnskap om hvor Dagros beiter mest og hva hun har spist, noe som igjen kan knyttes til fettsyresammensetning og innholdet av antioksidanter i melken.

En av de GPS-utstyrte kuene i Valdres. GPS-en ligger i en vanntett boks som er festet til klaven. (Foto: Ulla Falkdalen)
En av de GPS-utstyrte kuene i Valdres. GPS-en ligger i en vanntett boks som er festet til klaven. (Foto: Ulla Falkdalen)

- Kyr på utmarksbeite har mange forskjellige planter og plantegrupper på menyen, slik som gress, starr, urter, lyng og lauv. Ved å sammenligne de ulike seterområdene og vegetasjonen i beiteområdene med melkekvaliteten, får vi trolig vite mer om hvordan ulike plantegrupper kan påvirke melkekvaliteten, forklarer Sickel.

Oppdager artsmangfold med IR-foto

Gjødsling og intensiv drift reduserer artsmangfoldet i seterområder, mens enger som kun er slått og beitet, men ikke gjødslet, pløyd eller sådd, blir mer artsrike. IR-bildene gjør det enklere å identifisere slike gjødslede områder.

- Ja, det gjør at vi kan skille artsfattige kulturmarkstyper, slik som gjødslete, næringsrike enger, fra såkalte ekstensivt drevne og mer artsrike kulturmarker, forklarer Sickel.

- Vår erfaring er at tolking av IR-bilder alltid bør gjøres i kombinasjon med feltarbeid. Feltarbeidet blir mer effektivt ved hjelp av IR-bilder, og uten kunnskap om områdene og problemstillingene man studerer er det alltid en viss fare for feiltolkninger, forklarer seter-forskeren.

De gul-blå har sett rødt lenge

I Sverige har vegetasjonskartleggere helt siden 1970-tallet benyttet infrarøde flyfoto for å skille ulike typer vegetasjon, men også for å kunne si noe om artsmangfoldet i forskjellige landskapstyper, slik som jordbrukets kulturlandskap.

Margareta Ihse er professor emerita i økologisk geografi ved Institutt for naturgeografi og kvartærgeologi ved Stockholms universitet, og har i over 40 år forsket og undervist i nettopp vegetasjonskartlegging og infrarøde flyfoto.

Ihse er begeistret når hun hører at også infrarøde bilder er en del av flyfotograferingen av Norge. I hennes øyne er dette et uvurderlig hjelpemiddel når større eller mindre områder skal kartlegges.

- Det å analysere infrarøde bilder kan ofte være vanskelig i begynnelsen. Men etter at man har blitt kjent med fargenyansene vil det være et svært nyttig hjelpemiddel i kartleggingen, forklarer hun.

Den svenske naturgeografen har gjennomført mange undersøkelser, blant annet for det svenske Naturvårdsverket. Infrarøde flybilder ble benyttet til å produsere 22 vegetasjonskart over de svenske fjellkjedene og til å undersøke vegetasjonsslitasjen på fjellvegetasjonen over tid.

Hun har også benyttet infrarøde flyfoto til kartlegging av fragmentering og biodiversitet i jordbrukets kulturlandskap. I tillegg finnes det en rekke vegetasjonskart som dekker store deler av Sverige, og som har vært benyttet i arealplanlegging og miljøovervåking.

- Med flyfoto kan man planlegge feltarbeid enda bedre. IR-fotografiene og feltarbeidet utfyller hverandre godt, forklarer Ihse.

Den svenske lensstyrelsen og kommunene benytter seg jevnlig av infrarøde flyfoto i sitt daglige arbeid, noe som gjør at de har mye erfaring med IR-foto i Sverige.

- Mange svenske og norske naturtyper er også såpass like at mye av erfaringen fra Sverige kan benyttes i Norge, sier geografiprofessoren.

Strålende vær for flyfotografering

Landskapskartleggerne ved Skog og landskap har gjennomført forsøk der bakkesannheten, det vil si hvordan vegetasjonen ser ut på bakken registrert av en person i felten, ble sammenlignet med tolking av IR-bilder fra flyfoto.

Målet med undersøkelsen var å finne ut hvor artsrikt et område var, det vil si hvor mange ulike plantearter som befant seg i området.

- Det var store forskjeller mellom artsmangfoldet registrert i felt og vurderingen gjort på kontoret foran PC-en med IR-flybildet, forteller Wallin.

- Det er en stor utfordring å tolke flybilder fra områder der vi ikke har lokalkunnskap. Det er lettere å vurdere flybilder når man har vært i området på forhånd.

- Når vi kontrollerer flybildetolking på kontoret med et besøk i selve landskapet, så viser det seg at vi er gode til å kjenne igjen noen arealtyper, slik som aktivt jordbruksareal og nedbygd areal, mens det er knyttet mye større usikkerhet til tolking av andre arealtyper slik som jordbruksareal ute av drift, det vil si gjenngroingsarealer..

- Men vi kommer definitivt til å benytte IR-bilder videre i arbeidet vårt, påpeker Wallin.

Hva skjer med jordbrukets kulturlandskap?

Mange truede fuglearter, slik som sanglerke og vipe, befinner seg nettopp i jordbrukets kulturlandskap. Det er derfor viktig å kunne gi en god oversikt over leveforholdene for mange av disse artene.

Gjennom programmet «Tilstandsovervåking og resultatkontroll i jordbrukets kulturlandskap», også kalt 3Q, har Skog og landskap fått i oppgave av Landbruks- og matdepartementet å kartlegge og å dokumentere endringer i det norske jordbrukslandskapet.

Biologer og andre dyre- og planteeksperter, har i lengre tid registrert biomangfoldet av fugler og planter i jordbrukets kulturlandskap. Fjernmåling, i dette tilfellet flybilder, benyttes til å bestemme arealbruk og størrelsen på jordstykkene der plantene, insektene og fuglene befinner seg.

- Det var lenge vanlig å slå sammen jordstykker til større enheter. Dette ble gjort for å få en mest mulig rasjonell drift av dyrka mark, men det kan få negative konsekvenser - både for variasjonen i landskapet og når det gjelder leveområdene til arter som holder til nettopp i jordbrukslandskapet, forteller Wallin.

- Vårt mål er å i størst mulig grad benytte fjernmåling, slik som flyfoto og satellittbilder, når vi kartlegger og overvåker jordbrukets kulturlandskap. Det er mye mer kostnadseffektivt enn å sende folk ut i felt om sommeren.

- Med flyfoto kan vi sitte inne foran PC og registrere utviklingen og endringer. Men, samtidig er vi helt avhengige av å ha ekspertene våre ute i felten. Flyfoto og satellittbilder er fantastiske hjelpemidler, men erstatter ikke feltarbeideren riktig ennå, avslutter Wallin.

Referanser:

Engan: 3Q test av flybildetolking fra IR-bilder (pdf), rapport 03/2013 fra Skog og landskap.

Engan: 3Q feltkontroll av flybildetolking - 2. omdrev, 2004-2008 (pdf), rapport 05/2012 fra Skog og landskap.