Satellitbaserad statusklassificering av Sveriges kustvattenförekomster ett underlag till vattendirektivsarbetet

Transkript

1 Satellitbaserad statusklassificering av Sveriges kustvattenförekomster ett underlag till vattendirektivsarbetet Petra Philipson, Brockmann Geomatics Sweden AB

2 Konsultverksamhet inom geoinformatik. Utvecklar metoder och konceptlösningar, baserat på fjärranalys och GIS, för övervakning och kartering av hav och land och framför allt naturobjekt med höga naturvärden

3 Satellitbaserad vattenkvalitet Den synoptiska täckningen är oslagbar och data för hela Sverige samlas in under loppet av några minuter. Den av vattnet reflekterade solstrålningen registreras av sensorn och kan sedan via ett omfattande kalibrerings- och processeringsarbete räknas om till koncentrationer av olika vattenkvalitetsparametrar. Processeringen resulterar i koncentrationskartor för de aktuella parametrarna som sedan kan bearbetas vidare.

4 Vattenkvalitet Klorofyll Suspenderat partikulärt material Humus (löst organiskt material) Siktdjup Foto:Claudia Giardino

5 MERIS Medium Resolution Imaging Spectrometer Vattenkvalitetsinformationen är baserad på satellitdata. Sensorn heter MERIS och har en markupplösning på 300*300 meter och spektrala egenskaper som är speciellt anpassade till vattentillämpningar.

6 Hög temporal upplösning April April April 2011

7 En hemsida för myndigheter, organisationer och företag som är intresserade av: (aktuell och kontinuerlig) information om vattnets status ett verktyg för uppföljning av miljöåtgärder i kustmiljön ett redskap för förvaltning och planering av mät- program och provtagning

8 MERIS på ENVISAT Skickades upp 2002 med en plannerad livstid på 5 år. ENVISATs 10-års jubileum uppmärksammades dagarna innnan man tappade kontakten med satelliten. Sentinel-3 planeras skjutas upp i april

9 Svenska nationella miljömål och internationella vattendirektivet sätter höga krav på kunskap och åtgärder om vattenkvaliteten i våra sjöar och kustområden existerande provtagningsprogram är kostsamma och mycket begränsade i både tid och rum! Hur mäter man en vattenförekomst?? Statusklassning 2013 Utveckling av produkter för vattendirektivet

10 Vattendirektivet Kvalitetsfaktorer Biologiska faktorer Växtplankton Makroalger Bottenfauna Fysikalisk-kemiska faktorer Näringsämnen Siktdjup Syrebalans Förorenande ämnen

11 Statusklassning - Vattendirektivet Underlagskrav Klorofyll a Insamling av data, juni-augusti 3-5 ggr/år Data från 3 år inom den senaste 6-års perioden Underlagskrav Siktdjup Insamling av data, juni-augusti (september) 1 ggr/mån Data från 3 år inom den senaste 6-års perioden

12 Från koncentration till status 1. Alla MERIS bilder registrerade mellan juni-augusti, , har processerats för att få fram raster produkter för klorofyll, totalt suspenderat material (TSM), colored dissolved organic matter absorption (CDOM) och siktdjup. 2. Kartorna filtreras med avseende på land, mixade land-vatten pixlar, moln och molnskugga. Dessa data tas därmed bort från efterföljande beräkningarna. 3. Med hjälp av polygonen för kustvattenförekomsterna (vattentyp 1-25) har beräknade koncentrationer motsvarande kvarvarande godkända pixlar för varje vattenförekomst extraherats och medelvärdesbildas. 4. Årsmedel och 3-års medel beräknas per förekomst och översätts till status m.h.a. fördefinierade referensvärden och klassgränser samt salthalt från SMHIs kustzonsmodell.

13 1. Alla MERIS bilder NAMN JUNI JULI AUG 2009 JUNI JULI AUG 2010 JUNI JULI AUG 2011 TOTAL SUMMA Norrbottens skärgårds kustvatten S n Kvarkens kustvatten Öregrunds kustvatten Stockholms skärgårds m kustvatten N Bottenhavets kustvatten Stockholms skärgårds s kustvatten N n Kvarkens kustvatten N Höga kustens kustvatten Längst 15 upp i listan S m Bottenvikens kustvatten N n Kalmarsunds utsjövatten N M Bottenhavets kustvatten S Kalmarsunds utsjövatten Krabbfjärden S. Seskaröfjärden sek namn Bråvikens kustvatten Avafjärden Bredasund Möröfjärden Sörleviken Getevikssund Kolström Tanumskilen Inre Lövselefjärden Inre Idefjorden Längst 0 ner 0 0 i listan Nordströmmarna Kålfjärden Mulöviken Neglingeviken Inre Fjärden Kallriga Fjärden

14 Husarviken, Index 60 Prästmaren, Index Första månaden saknas Max 1 av 9 månader Ej 3 mätn./år

15

16 2. Koncentrationskartorna filtreras

17 3. Extrahera data HID NAMN Himmerfjärden Urvalsnivå , , , , , , , , ,825959

18 4. Beräkning av årsmedel och 3-års medel HID NAMN Urvalsnivå Klorofyll medel 2009 Klorofyll medel 2010 Klorofyll medel 2011 Klorofyll 3 års medel, Östra Blekinge skärgårds kustvatten 4 3,2 1,3 2,0 2, Ljungs kile 2 1,3 0,8 1,2 1, V Hanöbuktens kustvatten 4 2,4 1,1 1,7 1, Fjuksöfjärden 4 2,4 2,7 2,5 2, Kållafjärden 4 2,0 1,6 2,1 1, Dragviksfjärden 4 1,4 1,7 6,7 3, Yttre Björköfjärden 1 0,2 0,3 0, Bärtnäsfjärden 2 8,4 7,9 13,8 10, Bergöområdet 2 1,1 0,7 0,9 0, Ällöviken S n Kalmarsund 4 4,0 2,5 3,0 3, Tostebergabukten 4 2,5 3,1 4,6 3, Åbyfjorden 4 2,2 1,3 0,8 1, Klintehamnsviken sek namn 4 2,8 2,6 1,8 2, Björköfjärden 4 2,1 2,0 1,6 1, Asperöfjorden sek namn 4 2,9 3,4 5,1 3,8

19 Samtliga datum 2011 Årsmedel går från 6,7 till 1,7 om dessa två datum tas bort!

20 4. Beräkning av årsmedel och 3-års medel HID NAMN Urvalsnivå Klorofyll medel 2009 Klorofyll medel 2010 Klorofyll medel 2011 Klorofyll 3 års medel, Östra Blekinge skärgårds kustvatten 4 3,2 1,3 2,0 2, Ljungs kile 2 1,3 0,8 1,2 1, V Hanöbuktens kustvatten 4 2,4 1,1 1,7 1, Fjuksöfjärden 4 2,4 2,7 2,5 2, Kållafjärden 4 2,0 1,6 2,1 1, Dragviksfjärden 4 1,4 1,7 6,7 3, Yttre Björköfjärden 1 0,2 0,3 0, Bärtnäsfjärden 2 8,4 7,9 13,8 10, Bergöområdet 2 1,1 0,7 0,9 0, Ällöviken S n Kalmarsund 4 4,0 2,5 3,0 3, Tostebergabukten 4 2,5 3,1 4,6 3, Åbyfjorden 4 2,2 1,3 0,8 1, Klintehamnsviken sek namn 4 2,8 2,6 1,8 2, Björköfjärden 4 2,1 2,0 1,6 1, Asperöfjorden sek namn 4 2,9 3,4 5,1 3,8

21 Klorofyll 3-års medel

22 4. Beräkning av årsmedel och 3-års medel som översätts till status m.h.a. fördefinierade referensvärden och klassgränser HID Namn Urvalsnivå HG GM MO OD EK medel, EK_nedre EK_ovre N_nedre Nklass Status Östra Blekinge skärgårds kustvatten 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,75 0,67 0,8 3 3,65 G Ljungs kile 2 0,79 0,53 0,34 0,23 0,96 0, ,83 H V Hanöbuktens kustvatten 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,82 0, ,11 H Fjuksöfjärden 4 0,67 0,52 0,28 0,12 0,57 0,52 0,67 3 3,33 G Kållafjärden 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,78 0,67 0,8 3 3,86 G Dragviksfjärden 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,73 0,67 0,8 3 3,49 G Yttre Björköfjärden 1 0,78 0,61 0,33 0,14 1,00 0, ,99 H Bärtnäsfjärden 2 0,67 0,52 0,28 0,12 0,30 0,28 0,52 2 2,08 M Bergöområdet 2 0,8 0,67 0,35 0,15 0,96 0, ,81 H Ällöviken 0 0,78 0,61 0,33 0,14-1, S n Kalmarsund 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,69 0,67 0,8 3 3,12 G Tostebergabukten 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,53 0,35 0,67 2 2,55 M Åbyfjorden 4 0,76 0,62 0,35 0,19 0,87 0, ,48 H Klintehamnsviken sek namn 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,65 0,35 0,67 2 2,94 M Björköfjärden 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,70 0,67 0,8 3 3,21 G Asperöfjorden sek namn 4 0,76 0,57 0,35 0,2 0,58 0,57 0,76 3 3,05 G

23 Klorofyll 3-års EK-medel

24 4. SIKTDJUP - Beräkning av årsmedel och 3-års medel som översätts till status m.h.a. fördefinierade referensvärden och klassgränser.

25 Klorofyll Siktdjup Underlaget har tagits fram på beställning av Länsstyrelsen i Västernorrland, tillika Vattenmyndighet i Bottenhavets Vattendistrikt och har levererats till samtliga län. Projektet är finansierat av de fem vattenmyndigheterna i samverkan. TSM CDOM

26 Tack! Petra Philipson Mobil: Web: