Vattenkvalitet.se. från forskning till fungerande tillämpning. Petra Philipson Vattenfall Power Consultant AB. Vattenfall AB

Transkript

1 Vattenkvalitet.se från forskning till fungerande tillämpning Petra Philipson Vattenfall Power Consultant AB

2 Ovärderliga kollegor Niklas Strömbeck Strömbeck Consulting Susanne Kratzer Systemekologiska institutionen, SU Alexander Krusper Vattenfall Power Consultant Samt ett antal engagerade slutanvändare!! Projektet är finansierat av Rymdstyrelsen, Regionplane- och trafikkontoret, Naturvårdsverket och slutanvändarna.

3 En hemsida för organisationer och företag som är intresserade av aktuell och kontinuerlig information om vatten! Naturvårdsverket, Vattenmyndigheterna, Vattenvårdsförbund och enskilda vattenföretag, t.ex. Stockholm Vatten m.fl.

4 I tidernas begynnelse Flygburna sensorer Klorofyll Oorganiskt Humus Ville hitta samband mellan bilddata och vattenprover

5 Lite senare Indata: Koncentrationen av vattenkvalitetsparametrar Modell Strömbeck m.fl. Utdata: Reflektansspektra Med hjälp av modellen och ett stort historiskt dataset av koncentrationsmätningar har algoritmer som snabbt kan appliceras på bilderna tagits fram. Separata algoritmer för respektive sjö och sensor har utvecklats. Idag använder vi både egna algoritmer och standardprodukter från bilddataproducenterna.

6 Bakgrund Forskning Bakgrund Bio-optiska modellering och bildbehandling, t.ex. atmosfärskorrektion. Definition av plattform, teknisk lösning och utveckling av rutiner för regelbunden produktion av vattenkvalitetsinformation. Systemutveckling Drift Vi tror att de resultat som framkommit hittills är så pass bra att de kan var till nytta för en slutanvändare och uppdatering sker när nya resultat erhåll på forskningssidan.

7 Vad är vattenkvalitet Koncentrationen av: Klorofyll Suspenderat partikulärt material Humus (löst organiskt material) Och även: Temperatur Siktdjup Attenuation (absorption och spridning av ljus)

8 Vilka områden gäller det? Mälaren Vänern Vättern Och från och med 2008 även: Himmerfjärden Stockholms skärgård

9 Satellitdata Vi jobbar i första hand med satellitdata med 300 eller 1000 meters upplösning (MERIS och MODIS). 12 km 1000 m 300 m MERIS och MODIS är konstruerade för vattentillämpningar! Många band hög känslighet kort omdrev, stor täckning, men låg upplösning!

10 Bildexempel - Vänern Utsnitt över Vänern

11 Vad är det vi gör? Behandling och analys av satellitbilder för att slutligen kunna förse slutanvändarna med koncentrationskartor och andra produkter.

12 Arbetsflöde Beställning av satellitdata Bildkalibrering och atmosfärskorrektion Geometrisk konvertering, maskning av land och moln m.m. Koncentrationskartor Applicering av vattenkvalitetsalgoritmer Leverans av data Användarorienterade produkter, ex. tidsserier, punktstatistik

13 Antal bilder per säsong Vi kontrollerar alla bilder som registreras mellan april och september. Under 2007 genomfördes en pilotproduktion för augusti månad, vilket har resulterat i 9, 6 och 8 uppsättningar av koncentrationskartor för Mälaren, Vänern respektive Vättern. Under 2008 har vi letat bilder för hela säsongen och fått fram 21 (Mn), 20 (Vn), 16 (Vt), 17 (Hf) och 16 (Ss) uppsättningar av koncentrationskartor. Alla resultat finns nu på projektets hemsida

14 Vattenkvalitet.se Hemsida för projektinformation och resultat m.m. För att effektivt kunna distribuera resultaten är användandet av en webbportal lämplig. Utveckling pågår för fullt och fortsätter även under

15 Vattenkvalitet.se Hem Bakgrund Information om projektet Kontaktinformation Nyheter Övervakningsdata Direktlänk för att komma till kartverktyget

16 Alternativa bilder till online presentation

17 Övervakningsdata

18 Översikt

19 Zoom in

20 Expandera 1

21 Expandera 2

22 Klorofyll

23 Infoknappen

24 Exp. infoknappen

25 Zoom ut alla skikt

26 Zoom in info alla skikt

27 Mätverktyget

28 Klorofyll

29 Suspenderat

30 Humus

31 Tidsserier

32 Tidsserier

33 Kontaktinfo

34 Klorofyll - Mälaren

35 SPM - Vänern

36 Specialstudie Mälaren Specialstudie Mälaren Syftet med studien var att utvärdera om de olika typer av bilddata kan kombineras för att erhålla vattenkvalitetsinformation med en högre upplösning än vad MERIS/MODIS ger.

37 Specialstudie Mälaren Vi har använt oss av en Landsat bild (30 m) från 14 juli 2003 och en MERIS FR (300 m) från samma datum. MODIS/MERIS data kan man få ca. varannan dag, Landsatliknande data någon gång i veckan.

38 MERIS & Landsat

39 Specialstudie Mälaren Många tidigare försök har varit begränsade av ett mindre antal fältprover för utvärdering av bilddata, vilket är svårt och sällan ger bra resultat. Vi har istället försökt kombinera styrkan hos MERIS data: många mätpunkter (många pixlar) bra radiometri (många grånivåer i bilden) bra spektrala egenskaper (band för vattentillämpningar) Med styrkan hos Landsat data: bra spatiell upplösning (30 m isf 300 m) Mål: Hitta samband mellan MERIS vattenkvalitetsprodukter alt. MERIS band och Landsat band.

40 Resultat Klorofyll Klorofyllprodukten från MERIS ger troligen för höga nivåer! nivåerna korrelerar dock med SLU data!

41 Resultat Klorofyll Det indikerar att de relativa nivåerna är ok, men att absolutnivåerna är något höga!

42 Resultat Suspenderat material Bra överensstämmelse med SLU data!

43 Resultat Humus Bra överensstämmelse med SLU data! Liknande analys kan göras över Himmerfjärden och mindre sjöar för att få bättre upplösning!

44 Tack!

45 Resultat 2007 Fältarbete, Mälaren Fältarbetet genomfördes den 15 augusti 2007 i samarbete med Loude Consulting OY och Norrvatten, som en del av pilotproduktionen.