Snoskred Tromso Lyngen 1419 web

Satellitter bidrar til bedre snøskredvarsling

Forskere ved NORCE har de siste årene utviklet en metode for å oppdage og kartlegge snøskred basert på satellittbilder. Nå skal bildene brukes av skredvarslingstjenesten varsom.no.

Snoskred Tromso Lyngen 1419 web
Kartet viser store deler av Tromsø og Lyngen kommuner i Troms. Samtlige snøskred som er registrert ved hjelp av satellittbilder gjennom de fem siste vintrene er plottet inn på kartet. Illustrasjon: NORCE.

1. desember starter vintersesongen med daglig skredvarsling på varsom.no, og allerede fra dag én varsles det stor snøskredfare i Nord-Norge og på Nord-Vestlandet. Sist vinter omkom 13 mennesker i snøskred i Norge. I løpet av de 10 siste årene har 75 mennesker omkommet. 9 av 10 var på fjelltur da de ble tatt av skred.

En forskergruppe ved NORCE i Tromsø (tidligere Norut) begynte for alvor å analysere satellittbilder med tanke på snøskred for fem år siden. Da ble de europeiske miljøsatellittene i Sentinel-serien satt i drift.

Forskerne ville bidra til en bedre skredvarsling, for å øke sikkerheten til de som ferdes i fjellet og i skredutsatte områder. Nå er første milepæl nådd.

Leverer bilder til varsom.no

- Vi har nå utviklet et system for skreddeteksjon fra satellitt. Vi har nylig overført det til Norges vassdrags- og energidirektorat, som skal kjøre systemet på sine servere. Målet er at de skal bruke det på noen testregioner denne vinteren. Neste vinter vil vi oppskalere slik at hele Norge får automatisk skredovervåkning fra satellitt, forteller seniorforsker i NORCE Markus Eckerstorfer.

Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) har ansvar for skredvarslingen på varsom.no. Leder for Snøskredvarslingen, seksjonssjef Rune Engeset, gleder seg til å ta varslingssystemet i bruk. De jobber nå med IKT-integrering av den nye tjenesten.

- NVE sine forskere og utviklere har jobbet tett med NORCE for å utvikle metoden og ta den i praktisk bruk i snøskredvarslingen. Prosjektet, som er støttet av Norsk Romsenter, viser hvor nyttig det er for Norge å delta i Copernicus-programmet. Her får vi på plass daglig overvåking av de fleste snøskred som går i Norge, sier Engeset.

Skjermbilde varsomno 20191203
Skjermbildet viser skredvarslingen 3. desember 2019. Det ble meldt stor snøskredfare i store deler av Nord-Norge og på Nordvestlandet. Kilde: Varsom.no.

Bruker bilder fra radarsatellitter

Tvilling-satellittene Sentinel-1A og 1B er radarsatellitter som er godt egnet til skredovervåkning. Bildene påvirkes ikke av overskyet vær og sikt, og landet i nord dekkes spesielt godt av hyppige overflyvninger på grunn av polare baner.

Dette gir mye godt datamateriale til analyse og forbedring av skredbildene, men også ferske bilder av snøskred gjennom hele vintersesongen.

– Vi bruker en metode som måler endringer i tilbakestråling fra jordoverflaten til radaren mellom to satellittbildeopptak av samme område. Det er slik vi oppdager og kartlegger snøskred, sier seniorforsker Eirik Malnes, som også er en del av snøskredgruppa i NORCE.

- Den rue overflaten av snøskred endrer tilbakestrålinga betydelig, og ved å sammenligne med bilder fra seks dager tidligere kan nye snøskred bli detektert fortløpende, forteller Malnes.

Podcast - Teknisk sett: Hør Eirik Malnes fortelle hvordan de bruker satellitter til å finne snøskred (2017)

Neste vinter vil vi oppskalere slik at hele Norge får skredovervåkning fra satellitt.
– Markus Eckerstorfer, seniorforsker i NORCE

Fant 12 000 snøskred

Vinteren 2016-17 analyserte forskerne et område på størrelse med Tromsø kommune. På varslingstjenesten RegObs ble det rapportert inn 800 snøskred. Ved å analysere radarbildene fant de hele 12.000 skred i samme område.

Nå har forskerne samlet data fra de fem siste vintrene, noe som gir et enda bedre bilde av de skredutsatte områdene. Dette er første gang noensinne det er samlet inn data om snøskred over flere vintre i et større område. Når dette kobles med meteorologiske data, får man modeller som forutsier hvor det kan komme skred, gitt spesielle værforhold. Dette vil gjøre varslingene enda mer presise fremover.

Det unike datasettet er beskrevet i publikasjonen Near-Real Time Automatic Snow Avalanche Activity Monitoring System Using Sentinel-1 SAR Data in Norway. Publikasjonen ble offentliggjort 2. desember.

Stordata og kunstig intelligens

På lengre sikt kan de store datamengdene brukes til å forbedre selve registreringen av skredene. Stordata og kunstig intelligens gir høyere treffsikkerhet ved skredkartlegging, viser NORCE-forskerne i en annen ny publikasjon: Snow avalanche segmentation in SAR images with Fully Convolutional Neural Networks.

Her konkluderer forskerne med at den nye metoden kun overser små snøskred.

Unik kompetanse og kortreist feltarbeid

De fem NORCE-forskerne som står bak de nye studiene kommer fra fem forskjellige land i Europa. Interessen for snø og skred har trukket flere av dem nordover til Tromsø, hvor snøsesongen er lang og veien kort både til feltarbeid og til toppturer på fritida. Et ideelt sted å kombinere faglig karriere og lidenskap for fjell og skikjøring, og helt klart en unik ressurs for NORCE å ha spisskompetente satellittdata-analytikere, som i tillegg har god skredkunnskap på bakkenivå.

Arbeidet med å utvikle en landsdekkende skredtjeneste fortsetter i 2020. Forskningen og utviklingen er finansiert av Norsk Romsenter, Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) og Statens Vegvesen.

Nye publikasjoner

Markus Eckerstorfer, Hannah Vickers, Eirik Malnes, Jakob Grahn:
Near-Real-Time Automatic Snow Avalanche Activity Monitoring System Using Sentinel-1 SAR Data in Norway. (Remote Sensing)


Filippo Maria Bianchi, Jakob Grahn, Markus Eckerstorfer, Eirik Malnes, Hannah Vickers:
Snow avalanche segmentation in SAR images with Fully Convolutional Neural Networks. (pre-press)

Bakgrunn

Satellitter kan gi bedre snøskredvarsler (NRK 31.12.2017)

Kronikk: Kartlegging med radarsatellitt gir bedre snøskredvarsling og beredskap (16.12.2016)