Satellitbaserad statusklassificering av Sveriges kustvattenförekomster ett underlag till vattendirektivsarbetet Petra Philipson, Brockmann Geomatics Sweden AB
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
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.
Vattenkvalitet Klorofyll Suspenderat partikulärt material Humus (löst organiskt material) Siktdjup Foto:Claudia Giardino
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.
Hög temporal upplösning April 2011 24 April 2011 2 April 2011
www.vattenkvalitet.se 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
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 2014...
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
Vattendirektivet Kvalitetsfaktorer Biologiska faktorer Växtplankton Makroalger Bottenfauna Fysikalisk-kemiska faktorer Näringsämnen Siktdjup Syrebalans Förorenande ämnen
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
Från koncentration till status 1. Alla MERIS bilder registrerade mellan juni-augusti, 2009-2011, 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.
1. Alla MERIS bilder NAMN JUNI JULI AUG 2009 JUNI JULI AUG 2010 JUNI JULI AUG 2011 TOTAL SUMMA Norrbottens skärgårds kustvatten 21 17 25 63 25 15 23 63 25 22 21 68 194 S n Kvarkens kustvatten 15 13 22 50 22 22 18 62 22 20 19 61 173 Öregrunds kustvatten 15 16 22 53 21 22 13 56 17 16 21 54 163 Stockholms skärgårds m kustvatten 13 16 20 49 17 20 16 53 21 20 18 59 161 N Bottenhavets kustvatten 14 12 21 47 20 18 16 54 21 18 16 55 156 Stockholms skärgårds s kustvatten 12 15 20 47 20 19 15 54 18 13 19 50 151 N n Kvarkens kustvatten 14 15 21 50 20 17 14 51 18 18 14 50 151 N Höga kustens kustvatten Längst 15 upp 13 16 i listan. 44 18 19 16 53 19 16 15 50 147 S m Bottenvikens kustvatten 16 12 20 48 18 11 17 46 19 19 15 53 147 N n Kalmarsunds utsjövatten 16 14 21 51 17 17 16 50 16 11 16 43 144 N M Bottenhavets kustvatten 16 14 16 46 16 19 13 48 16 17 16 49 143 S Kalmarsunds utsjövatten 16 13 18 47 18 18 16 52 16 11 17 44 143 Krabbfjärden 11 17 19 47 18 16 15 49 17 12 17 46 142 S. Seskaröfjärden sek namn 16 11 20 47 19 12 15 46 17 19 12 48 141 Bråvikens kustvatten 14 16 16 46 17 18 12 47 16 12 19 47 140 Avafjärden 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Bredasund 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Möröfjärden 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sörleviken 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Getevikssund 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Kolström 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Tanumskilen 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Inre Lövselefjärden 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Inre Idefjorden Längst 0 ner 0 0 i listan. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Nordströmmarna 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Kålfjärden 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Mulöviken 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Neglingeviken 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Inre Fjärden 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Kallriga Fjärden 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Husarviken, Index 60 Prästmaren, Index 27 2.34 Första månaden saknas 8.8 - Max 1 av 9 månader 6.71 - Ej 3 mätn./år
2. Koncentrationskartorna filtreras 090608
3. Extrahera data HID 590000-174400 NAMN Himmerfjärden Urvalsnivå 4 2009-06-01 2,316675 2009-06-02 2009-06-03 2009-06-04 2009-06-05 2009-06-06 2009-06-07 2009-06-08 2009-06-09 2009-06-10 2009-06-11 2009-06-12 2009-06-13 2009-06-14 2009-06-15 2009-06-16 2,89543 2009-06-17 2,792739 2009-06-18 2009-06-19 2009-06-20 2009-06-21 1,753783 2009-06-22 2,044695 2009-06-23 3,477652 2009-06-24 3,801871 2009-06-26 5,200951 2009-06-28 2009-06-29 4,825959
4. Beräkning av årsmedel och 3-års medel HID NAMN Urvalsnivå Klorofyll medel 2009 Klorofyll medel 2010 Klorofyll medel 2011 Klorofyll 3 års medel, 2009-2011 621157-148904 Östra Blekinge skärgårds kustvatten 4 3,2 1,3 2,0 2,2 581260-115280 Ljungs kile 2 1,3 0,8 1,2 1,1 554800-142001 V Hanöbuktens kustvatten 4 2,4 1,1 1,7 1,7 653900-223280 Fjuksöfjärden 4 2,4 2,7 2,5 2,5 560385-154500 Kållafjärden 4 2,0 1,6 2,1 1,9 584400-172270 Dragviksfjärden 4 1,4 1,7 6,7 3,3 621920-175280 Yttre Björköfjärden 1 0,2 0,3 0,2 652250-213000 Bärtnäsfjärden 2 8,4 7,9 13,8 10,0 584333-172895 Bergöområdet 2 1,1 0,7 0,9 0,9 632090-190370 Ällöviken 0 564250-162500 S n Kalmarsund 4 4,0 2,5 3,0 3,2 555950-142740 Tostebergabukten 4 2,5 3,1 4,6 3,4 582230-112255 Åbyfjorden 4 2,2 1,3 0,8 1,4 572350-180930 Klintehamnsviken sek namn 4 2,8 2,6 1,8 2,4 594800-190220 Björköfjärden 4 2,1 2,0 1,6 1,9 573860-115000 Asperöfjorden sek namn 4 2,9 3,4 5,1 3,8
Samtliga datum 2011 Årsmedel går från 6,7 till 1,7 om dessa två datum tas bort!
4. Beräkning av årsmedel och 3-års medel HID NAMN Urvalsnivå Klorofyll medel 2009 Klorofyll medel 2010 Klorofyll medel 2011 Klorofyll 3 års medel, 2009-2011 621157-148904 Östra Blekinge skärgårds kustvatten 4 3,2 1,3 2,0 2,2 581260-115280 Ljungs kile 2 1,3 0,8 1,2 1,1 554800-142001 V Hanöbuktens kustvatten 4 2,4 1,1 1,7 1,7 653900-223280 Fjuksöfjärden 4 2,4 2,7 2,5 2,5 560385-154500 Kållafjärden 4 2,0 1,6 2,1 1,9 584400-172270 Dragviksfjärden 4 1,4 1,7 6,7 3,3 621920-175280 Yttre Björköfjärden 1 0,2 0,3 0,2 652250-213000 Bärtnäsfjärden 2 8,4 7,9 13,8 10,0 584333-172895 Bergöområdet 2 1,1 0,7 0,9 0,9 632090-190370 Ällöviken 0 564250-162500 S n Kalmarsund 4 4,0 2,5 3,0 3,2 555950-142740 Tostebergabukten 4 2,5 3,1 4,6 3,4 582230-112255 Åbyfjorden 4 2,2 1,3 0,8 1,4 572350-180930 Klintehamnsviken sek namn 4 2,8 2,6 1,8 2,4 594800-190220 Björköfjärden 4 2,1 2,0 1,6 1,9 573860-115000 Asperöfjorden sek namn 4 2,9 3,4 5,1 3,8
Klorofyll 3-års medel
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, 2009-2011 EK_nedre EK_ovre N_nedre Nklass Status 621157-148904 Östra Blekinge skärgårds kustvatten 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,75 0,67 0,8 3 3,65 G 581260-115280 Ljungs kile 2 0,79 0,53 0,34 0,23 0,96 0,79 1 4 4,83 H 554800-142001 V Hanöbuktens kustvatten 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,82 0,8 1 4 4,11 H 653900-223280 Fjuksöfjärden 4 0,67 0,52 0,28 0,12 0,57 0,52 0,67 3 3,33 G 560385-154500 Kållafjärden 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,78 0,67 0,8 3 3,86 G 584400-172270 Dragviksfjärden 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,73 0,67 0,8 3 3,49 G 621920-175280 Yttre Björköfjärden 1 0,78 0,61 0,33 0,14 1,00 0,78 1 4 4,99 H 652250-213000 Bärtnäsfjärden 2 0,67 0,52 0,28 0,12 0,30 0,28 0,52 2 2,08 M 584333-172895 Bergöområdet 2 0,8 0,67 0,35 0,15 0,96 0,8 1 4 4,81 H 632090-190370 Ällöviken 0 0,78 0,61 0,33 0,14-1,00 564250-162500 S n Kalmarsund 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,69 0,67 0,8 3 3,12 G 555950-142740 Tostebergabukten 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,53 0,35 0,67 2 2,55 M 582230-112255 Åbyfjorden 4 0,76 0,62 0,35 0,19 0,87 0,76 1 4 4,48 H 572350-180930 Klintehamnsviken sek namn 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,65 0,35 0,67 2 2,94 M 594800-190220 Björköfjärden 4 0,8 0,67 0,35 0,15 0,70 0,67 0,8 3 3,21 G 573860-115000 Asperöfjorden sek namn 4 0,76 0,57 0,35 0,2 0,58 0,57 0,76 3 3,05 G
Klorofyll 3-års EK-medel
4. SIKTDJUP - Beräkning av årsmedel och 3-års medel som översätts till status m.h.a. fördefinierade referensvärden och klassgränser.
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 www.vattenkvalitet.se
Tack! Petra Philipson Email: petra.philipson@brockmann-geomatics.se Mobil: 070-699 60 46 Web: www.brockmann-geomatics.se