Transcript Satellitbaserad vattenkvalitetsövervakning

Satellitbaserad vattenkvalitetsövervakning
Ett stöd för vattendirektivet
Alexander Krusper & Petra Philipson, Vattenfall Power Consultant
Brockmann Geomatics Sweden AB från april -11!
Fjärranalysdagarna 2011
Innehåll
 Presentation av tjänsten
• Kort bakgrund
• Satellitdata
• Produkter
• Valideringsmöjligheter
• Hemsida och GIS-verktyg
 Vidareutveckling 2011-2012
• Bottenhavet/Bottenviken
• Produkter
• Små sjöar
 Relaterade tillämpningar
• Temperaturkartor
www.vattenkvalitet.se
• Siktdjupskartor
Fjärranalysdagarna 2011
Projektdeltagare & Referensgrupp
•
•
•
•
Petra Philipson
Alexander Krusper
Susanne Kratzer
Niklas Strömbeck
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Vänerns Vattenvårdsförbund - Agneta Christensen
Mälarens Vattenvårdsförbund - Lars Edenman
Vätternvårdsförbundet - Måns Lindell
Svealands Kustvattenvårdsförbund - Jacob Walve
Naturvårdsverket - Åsa Andersson
Vattenmyndigheten - Lennart Sorby m.fl.
Stockholm Vatten - Christer Lännergren
Norrvatten - Per Ericsson
SYVAB - Carl-Olof Zetterberg
Brockmann Geomatics
Brockmann Geomatics
Systemekologiska institutionen, SU
Strömbeck Consulting
Finansiärer
Fjärranalysdagarna 2011
Bakgrund
1996
2006
2010
Forskning
Bio-optiska modellering,
fältvalidering och
bildbehandling:
Dr. Petra Philipson
Dr. Niklas Strömbeck
Dr. Susanne Kratzer
Systemutveckling
Definition av plattform, teknisk lösning
och utveckling av rutiner för regelbunden
produktion av vattenkvalitetsinformation.
Petra Philipson
Alexander Krusper
Drift
Vf Power Consultant
Petra Philipson
Alexander Krusper
När de relaterade forskningsprojekten visar på förbättrade resultat
uppdaterar vi systemet.
Fjärranalysdagarna 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 mätprogram och provtagning
Fjärranalysdagarna 2011
Vattenkvalitet
Koncentrationen av:
• Klorofyll
• Suspenderat partikulärt material
• Humus (löst organiskt material)
Foto:Claudia Giardino
Fjärranalysdagarna 2011
Övervakade sjöar och
kustområden
•
•
•
•
Mälaren
Vänern
Vättern
Norra
Östersjö
• Delar av
Södra
Östersjön
Fjärranalysdagarna 2011
Bastjänsten
Humus
Behandling och analys av
satellitbilder för att förse
slutanvändarna med
regelbunden vattenkvalitetsinformation.
Klorofyll
TSM
Fjärranalysdagarna 2011
Satellitdata
Vi jobbar i första hand med satellitdata med 300,1000 eller 1200
meters upplösning (MERIS och MODIS).
12 km
1200 m
300 m
Sensorer konstruerade för vattentillämpningar, d.v.s. unika band, hög
känslighet, kort ”omdrev”, stor täckning, MEN låg upplösning!
Fjärranalysdagarna 2011
Vänern
Mariestadviken
Fjärranalysdagarna 2011
Antal ”mättillfällen” per säsong
Vi kontrollerar alla bilder som registreras mellan april och
september…satellitpassage ca. 5 av 7 dagar i veckan.
2007 - Pilotproduktion i augusti = 9 (Mn), 6 (Vn), 8 (Vt).
2008 - April-september = 23 (Mn), 21 (Vn), 18 (Vt), 19 (Hf)
och 18 (SthlmSk).
2009 - Ingen produktion 2009, många bilder/datum finns
tillgängliga!
2010 - April-september = 29 (Mn), 28 (Vn), 28 (Vt) och 30
(Östersjön).
Alla resultat finns nu på projektets hemsida…
Fjärranalysdagarna 2011
Mälaren 080724
Susp
Klorofyll
23 respektive 29 uppsättningar
koncentrationskartor för Mälaren
under 2008 och 2010!
CDOM
Fjärranalysdagarna 2011
Himmerfjärden 2010
Klorofyll 100814
Fjärranalysdagarna 2011
Produkter
Målet är att ha bas som sedan kan utökas om budgeten
tillåter eller extra beställning görs.
• Koncentrationskartor
• Provpunktsdata
• Månadsmedel per provpunkt
• Medelvärde per vattenförekomst
• Månadsmedel per vattenförekomst
Fjärranalysdagarna 2011
Produkter
Provpunktsdata och månadsmedel
Exempel på klorofyll-, Suspoch ABSf-koncentrationer
för kontrollstation H2 i
Himmerfjärden samt
fält/labmätta värden för
samma station.
H2
3,5
Fäl t
M (mån)
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
2010-04-02
2010-05-22
2010-07-11
2010-08-30
H2
20
M (M ån)
Fäl t -Sl ang
15
2010-10-19
H2
0,014
H2
0,012
0,01
0,008
10
0,006
0,004
5
0,002
0
2010-04-02
2010-05-22
2010-07-11
2010-08-30
2010-10-19
0
2010-04-02
2010-05-22
Källa: Satellitbaserad vattenkvalitetsövervakning – Årsrapport 2010.
Fjärranalysdagarna 2011
2010-07-11
2010-08-30
2010-10-19
Produkter
Medelvärde och månadsmedel per vattenförekomst
Klorofyll-, Susp- och ABSf-koncentrationer för respektive
vattenförekomst.
Mälarens 39 bassänger
Fjärranalysdagarna 2011
Valideringsmöjligheter
Vi har inte för avsikt att inkludera egna valideringsarbeten inom
tjänsten, utan använder oss av befintliga program och de
relaterade forskningsprojekten.
• Data från övervakningsprogrammen
• SeaPRISM stationer – N. Strömbeck, Ströbeck Consulting
• Valideringskampanjer – S. Kratzer, SU & Mn VVF m.fl.
Fjärranalysdagarna 2011
Vattenkvalitet.se
Websida med information om
arbetet, pågående utveckling
och kontaktpersoner m.m.
Länk till web baserad GIS Server
med tillgång till samtliga
koncentrationskartor.
www.vattenkvalitet.se
Fjärranalysdagarna 2011
DEMO av www.vattenkvalitet.se
Fjärranalysdagarna 2011
Vidareutveckling 2011-2012
Befintlig service fortsätter
under 2011 med samma
finansiärer som tidigare!
• Utvecklingsprojekt
Bottenhavet och Bottenviken
• Produktutveckling
• Utvärdering av tekniken för
små sjöar
Fjärranalysdagarna 2011
Vidareutveckling 2011-2012
Utvecklingsprojekt Bottenhavet och Bottenviken
Fjärranalysdagarna 2011
Vidareutveckling 2011-2012
Utveckling av produkter för vattendirektivet
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??
EXEMPEL: Hur relaterar satellitbaserade vattenförekomstdata till
vattendirektivets statusklasser?
Fjärranalysdagarna 2011
Vidareutveckling 2011-2012
Utvecklingsprojekt för mindre sjöar
Abs(Humus)
080429
080512
080602
080607
080730
080925
ABSf(420) ~ 0.03 (Abs(Humus))
Fjärranalysdagarna 2011
Relaterade produkter och tillämpningar
Högupplösta vattenkvalitetskartor
Klorofyll
Koncentrationskartor för Mälaren (30 meter) som en
kombination av data från två olika satellitsensorer.
Fjärranalysdagarna 2011
Relaterade produkter och tillämpningar
Siktdjup
Siktdjupskartor som
input till ekologisk
habitatmodellering.
En kombination av
data från två olika
satellitsensorer.
Upplösning 30 meter.
Fjärranalysdagarna 2011
Relaterade produkter och tillämpningar…
Temperatur
Temperaturskikt som
input till fiskhabitatsmodeller.
Upplösning 30-60
meter.
Fjärranalysdagarna 2011
Tack…Frågor?
[email protected], 070-6996046
[email protected],
Fjärranalysdagarna 2011