Sikrere målinger av rasutsatte fjell

Sikrere målinger av rasutsatte fjell

18. januar 2018

Ustabile fjellpartier som Nordnesfjellet i Storfjord og Gámanjunni 3 i Manndalen kan nå følges med større presisjon. Dette er et resultat av en fersk doktorgrad fra Norut sitt Fjellradar-prosjekt.

Tekst: Vibeke Os, UiT Norges arktiske universitet.

Geolog Harald Øverli Eriksen har i et doktorgradsprosjekt optimalisert en metode for kartlegging av blant annet fjellras og skred. Forskningen hans var konsentrert rundt kjente rasutsatte områder i Troms, som Nordnesfjellet i Storfjord, Gámanjunni 3 i Manndalen og Ádjet i Skibotn. Samfunnsnytten og interessen for dette prosjektet gjenspeiles i alle samarbeidspartnerne som har deltatt på en eller annen måte: Norut, Norges Vassdrags- og Energidirektorat (NVE), Norges Geologiske Undersøkelse (NGU), Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) og Meteorologisk institutt (Met).

Måler bevegelse i li og fjell

- Mitt doktorgradsarbeid gikk ut på å kombinere radardata fra bakke- og satellittbaserte instrumenter for å måle bevegelser i fjellpartier, løsmasser og permafrostlandformer, som for eksempel steinbreer. Denne forskningen er relevant i planleggingsfasen av bebyggelse, veier, jernbane og broer. Metoden kan også gjøre det mulig å overvåke tilstanden til demninger tilknyttet kraftstasjoner, tuneller og setninger der vi har infrastruktur fra før, forklarer Eriksen.

Millimeterpresisjon

Han beskriver styrken til radarbasert fjernmåling med at svært små bevegelser, helt ned til centimeter og millimeter, kan måles over store landområder uavhengig av om det er sol, tåke, skyer eller regn og uansett om det er lyst eller mørkt. Med slike målinger kan forskerne detektere ørsmå bevegelser i terrenget, uten at noen trenger å bevege seg inn i rasutsatte og utilgjengelige fjellsider.

Flere vinkler gir bedre presisjon

Bakkebasert radar er ifølge Eriksen velprøvd i fjellskredsammenheng, spesielt i Troms og på Vestlandet. Teknikken benyttes i Norge av skredseksjonen i NVE for å overvåke ustabile fjellsider definert som høy-risiko-objekter.

Men tradisjonelle radarmålinger av rasområder har klare begrensninger siden radaren kun kan måle bevegelse som går rett mot instrumentet. Dersom steinmasser beveger seg i en annen retning enn mot radaren, vil hastigheten underestimeres, og er bevegelsen vinkelrett på radarens sikteretningen blir den usynlig for radaren.

- Nettopp denne begrensningen til radar gjorde at vi ønsket å utvikle en metode der alle bevegelsene i terrenget kunne bestemmes. For å få til dette kombinerte vi radarbilder av terrenget fra flere vinkler, altså hastighetsmålinger både fra bakken og fra verdensrommet, gestikulerer Eriksen ivrig.

Tysk satellitt

Forskerens målinger strekker seg over flere år og er kun innhentet i snøfrie perioder fordi radar ikke trenger gjennom tykke lag med snø. Resultatene hans er et gjennomsnitt av mange målinger over flere år. Norut og NVE har mobile bakkeradarer som har vært plassert ut i underkant av de usikre fjellmassivene i snøfrie perioder på året, mens radardata fra verdensrommet kommer fra den tyske satellitten TerraSAR-X.

Metoden er tatt i bruk – en «game changer»

- Vi har fått økt sensitivitet i målingene og metoden er allerede tatt i bruk. NGU lager regelmessig landsdekkende bevegelseskart basert på radardata fra satellitt og i Manndalen har dette verktøyet vært testet for å måle bevegelse i fjellet Gàmanjunni 3, fastslår geologen.

Eriksen tror dette verktøyet vil bli mye brukt fremover. EU har sendt opp nye satellitter; Sentinel-1A og 1B som i dag gir de europeiske land gratis tilgang til radardata.

- Når prisen går ned vil trolig både stat og kommune kunne nyttiggjøre seg av denne informasjonen og få en helt ny dimensjon i sine kart - det kan bli en «game changer», tror forskeren.

Stort potensiale

- Utfordringen nå er at det kreves erfaring både med teknikken og kunnskap om skredprosesser for å kunne tolke resultatene riktig, og det er der jeg kommer inn, ler han.

- Vi har utviklet et verktøy som kan bli veldig nyttig for geologer og andre som jobber med infrastruktur og kartlegging av naturkrefter. I et land med mye bratt og utilgjengelig natur, kan dette fjernmålingsverktøyet være med på å redusere risiko og kostnader for samfunnet, oppsummerer geologen.

Eriksen disputerte 10. oktober 2017, tittel på oppgaven var: Combining Satellite and Terrestrial Interferometric Radar Data to Investigate Surface Displacement in the Storfjord and Kåfjord Area, Northern Norway.

Han ble veiledet av Steffen G. Bergh og Geoffrey Corner, begge fra Institutt for Geovitenskap, UiT, Tom Rune Lauknes fra Norut, John Dehls fra NGU og Lars Harald Blikra fra NVE. Prosjektet var finansiert av Fylkeskommunene i Nordland, Troms og Finnmark sitt felles RFFNORD-fond og har vært en del av Norut sitt Fjellradar-prosjekt.

Les mer:

Tromsø-utviklet "gamechanger" skal sikre terrenget til fjells: - Kan gjøre Nordnorge-banen billigere å bygge. (Nordlys)

Combining Satellite and Terrestrial Interferometric Radar Data to Investigate Surface Displacement in the Storfjord and Kåfjord Area, Northern Norway (Doktorgradsavhandling, UiT vitenarkiv, Munin)

Snart kommer nedsynkingsdata for hele Norge (Romsenter.no/Faksimile fra 60 Minutes/CBS) 

Ser hvor Norge rører på seg (Norut)

Overvåker infrastruktur med satellitt (Geoforskning.no)  

Her ser romradaren at bygningene synker (Teknisk ukeblad)

Ser hvor Norge rører på seg (NGU nyheter) 

NVE om rasfarlig fjell i Kåfjord:-Vi er forbløffet over at det står ennå (NRK)