Vanlegvis når forskarar skal kartlegge fjøresona, går dei rundt og registrerer tang og tare manuelt. Men no kan forskarane bruke drone i standen for å kartlegge manuelt. (Foto: NIVA)
Vanlegvis når forskarar skal kartlegge fjøresona, går dei rundt og registrerer tang og tare manuelt. Men no kan forskarane bruke drone i standen for å kartlegge manuelt. (Foto: NIVA)

Forskarar brukar drone for å ta bilete av tang og tare

Drone er framtida for kartlegging og overvaking av natur. – Samanlikna med satellitt, er bileta vi får med drone 1000 gongar betre, seier forskar.

Published

Det er ein overraskande fin og stille junidag ytst mot havet på Søre Sunnmøre. Inne i fjordane står skientusiastane på siste rest av sommarsnø, men her ute, i ei stille vik ved Fosnavåg, er padlesesongen i gang.

Men heilt stilt er her ikkje.

Lyden av ein hissig motor har dura over hovudet ei god stund no, for ein svær drone flyg systematisk fram og attende langsmed fjøra.

Borte i vika står ein fyr med tang og tare til leggen. Han har eit høgt stativ mellom hendene.

Første gong med drone

Mannen er marinbiolog Kasper Hancke frå Norsk institutt for vassforsking (NIVA). Han er her for å fotografere ein del av naturen som vi andre ikkje alltid legg så nøye merke til – delen som ligg mellom flo og fjøre.

– Vanlegvis når vi skal kartlegge fjøresona, går vi rundt og registrerer manuelt. Spiraltang, blæretang, grisetang, sagtang og så bortetter. Men no freistar vi for første gong å ta bilete frå lufta i staden, seier Hancke.

– Når vi flyg dronen 100 meter over bakken, tek han bilete med ei oppløysing på éin pixel per 3 x 3 centimeter. Til samanlikning tek satellittar bilete med ei oppløysing på 30 x 30 meter. Bileta er altså 1000 gongar betre med drone enn med satellitt, seier forskaren.

Hancke meiner drone er framtida for kartlegging og overvaking av natur og naturressursar.

Maskinlæring og fingeravtrykk

Utpå hausten, når kuling og sjø piskar over holmane i Fosnavåg, er Hancke forlengst attende på kontoret i Oslo.

Her har han alle dronebileta trygt lagra på pc-en, og er i gang med å analysere kva han har fått bilete av.

Analyseprogrammet nyttar maskinlæring. Det vil seie at det kjenner att mønster i biletet og kategoriserer elementa som er i det. Slik kan det ganske presist gjengi kor mykje som finst av kvar type tang i området dei har fotografert. Hancke utdjupar:

NIVA testar ulike typar drone under kartlegging av fjøresona på Søre Sunnmøre. Nederst er ein såkalla rotordrone, medan varianten øverst er ein fastvingedrone. NIVA-forskar Kasper Hancke (t.v) i lag med dronepilot Robert Poulsen frå firmaet Spectrofly. (Foto: NIVA)
NIVA testar ulike typar drone under kartlegging av fjøresona på Søre Sunnmøre. Nederst er ein såkalla rotordrone, medan varianten øverst er ein fastvingedrone. NIVA-forskar Kasper Hancke (t.v) i lag med dronepilot Robert Poulsen frå firmaet Spectrofly. (Foto: NIVA)

– Kvar gruppe av tang har ein signaturfarge som dataprogrammet kjenner att. Det har med samansettinga av ljosbølgene som tangen reflekterer å gjere. Slik får dei ulike gruppene sitt fingeravtrykk, uttrykt i fargar. Det kjenner dataprogrammet att, slik at det kan klassifisere kva som er på biletet.

Denne fargeidentifiseringa kallast multispektral biletanalyse og kan skilje grupper av tang frå kvarandre.

I framtida håpar Hancke at dei kan ta i bruk hyperspektral biletanalyse, som har eit endå høgare detaljnivå. Då vil dronebileta kunne nyttast til å finne ut nøyaktig kor mykje det er av kvar einskild tang- eller taretype, identifisere blandingsskog av ulike tareartar og berekne mengde av påvekstalgar som veks på overflata av tare.

Har vore her før

Det er ikkje første gongen forskarar frå NIVA balanserar langs holmane på Søre Sunnmøre. For eitt år sidan var Hanckes kollega Trine Bekkby her og kartla grunn marin fastbotn for Artsdatabanken og EU-prosjektet EfficienSea. Ho fann både sagtang, fingertare, sukkertare, stortare og raudalge i havsonen under fjøregrensa.

I juni i år var ho attende og fortsette kartlegginga eitt hakk lenger opp mot land, i fjøresona. Ho gjorde det på den tradisjonelle måten, med notisbok og kamera.

Det er grunnen til at Hancke òg reiste hit i sommar; han brukar fasiten til Bekkby, og kan validere dronebileta mot feltobservasjonane hennar og trene maskinlæringsalgoritmane til å verte endå betre.

Nye modellar for kartlegging

Kartleggingsprosjekt som Bekkby jobbar med har vore i gang sidan 2016.

I dette kartleggingsprosjektet har forskarar samarbeida om å kartlegge kystsonene på Søre Sunnmøre – både geologien på havbotnen og det som veks og lever oppå.

Informasjonen nyttar dei til å utvikle ein standardmetode for kartlegging av marine naturtypar etter Natur i Noreg (NiN) sitt klassifiseringssystem.

Forskarane kartlegg også sårbare område slik at framtidig skipstrafikk og utbygging kan leggast utanom dei mest sårbare områda.

Med nye, detaljerte grunnkart frå Norges geologiske undersøking arbeider Bekkby og kollegaene hennar òg med å utvikle nye modellar for kartlegging av naturtypar. Målet er å kunne nytte geologiske kart og kunnskap om fysiske miljøforhold som temperatur, lys, bølgjer og salthald til å modellere kva slags naturtype som er på ulike plassar langsmed kysten.

Stort potensiale for drone

To rom til venstre for Bekkby sitt kontor på NIVA sit Hancke og målar eit ljost bilete av dronebruk i framtida.

Om droneprosjektet vert vellukka, ligg det an til mykje tid og pengar spart for dei som driv med overvaking og kartlegging.

Dronekartlegging vil dessutan by på kontinuerlege observasjonar langsmed kysten, i staden for punktvise observasjonar som må ekstrapolerast, slik som no.

Etter kvart vil forskarane òg nytte drone til å ta bilete av vegetasjonen under vatn, og ikkje berre den eksponerte fjøresona.

Kamera som kan ta slike bilete frå lufta er ikkje på marknaden enno, men på NIVA har dei spesialutstyr som dei har utvikla nettopp til det føremålet.

– Vidare kan dronebilete nyttast til å overvake spreiinga av framande artar, som stillehavsøsters. I tillegg jobbar vi mot at dronar i framtida òg nyttast til å kvantifisere plast og marint søppel på havet og i strandsona, avsluttar Hancke.

Her kan du sjå eit panoramabilete sett saman av ein biletserie som er teken frå lufta over Mørekysten.

Referansar:

Bekkby, Trine, mfl. (2018): Pilotprosjekt – Kartlegging av marin natur i Møre og Romsdal. Årsrapport 2017. NIVA-rapport 6404

Møre og Romsdal fylkeskommune. 2012. Mørekysten er EU-pilot

Om kartleggingsprosjektet

Bekkby sitt prosjekt er eit samarbeid med forskarar frå NIVA, Norges geologiske undersøking (NGU) og Havforskingsinstituttet (HI).

Kartlegginga er og ein del av eit pilotprosjekt, Møre Pilot, som ligg under EU-prosjektet EfficienSea.