Informasjon om karttjenesten

Datasettet viser bevegelser i landskapet målt med satellittbasert radar, kalt InSAR (Interferometrisk Syntetisk Apertur Radar). Fargen på punktene viser bevegelsen i retning fra jordoverflaten til satellitt. Fordi radarinstrumentene ser på skrå ned mot jordoverflaten, er metoden især velegnet til å måle bevegelser i vertikal retning. I byområder vil det ofte sees områder med innsynkning i form av gule og røde punkter, som i bildet nedenfor fra Trondheim.

Karttjenesten har en rekke forskjellige funksjonaliteter. Kartet kan vises i både 2D og 3D, og man kan velge forskjellige bakgrunnskart i form av topografiske kart eller ortofoto fra Kartverket. Man kan zoome til sin egen plassering ved hjelp av en knapp i øvre høyre meny.

Et vindu med tidsserien og annen informasjon for et punkt åpnes ved å klikke på punktet. Tidsserier for flere punkter kan legges til ved å holde shift-knappen nede mens man klikker på andre punkter. Den gjennomsnittlige tidsserie for et antall punkter kan fås ved å bruke polygonverktøyet i øvre høyre meny. Verdiene av inntil 50 000 punkter kan nedlastes fra plottvinduet som åpnes, når man brukes polygonverktøyet. En beskrivelse av øvrige funksjonene fås opp ved å klikke på i-knappen i karttjenesten.

Bilde av InSAR tidsserie når man bruker polygonverktøyet.
Plottvindu med tidsserie som åpnes, når man bruker polygonverktøyet. Data kan lastes ned ved å trykke på den grønne knappen merket «CSV» nederst i vinduet.

Detaljert informasjon om et enkelt punkt eller gjennomsnittet av flere punkter fås ved å klikke på «View Data» i plottvinduet. En beskrivelse av informasjonen som er gitt for de enkelte punkter finnes her.

Datasettet

Sentinel-1 satellittene beveger seg i polare baner rundt om jorden. Data fra satellittene deles inn i to - ascending og descending - avhengig av om satellittbanen går mot nord eller mot syd. Om data er fra ascending eller descending bane har noe å si for hvordan bevegelsesmålingene skal tolkes, hvilket vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

De polare satellittbanene blir tettere på høye breddegrader, slik at det blir stort overlapp i Norge. Det er derfor mulig å lage to datasett av hver ascending og descending data, som alle dekker Norge fullstendig. Det betyr at det er fire datasett å velge imellom i menyen i øvre venstre hjørne (ascending 1, ascending 2, descending 1 descending 2).​

Bildet viser satellittbaner i Norge.
Satellittbaner i Norge. Både ascending og descending data har blitt delt inn i to datasett, som dekker Norge fullstendig. Figuren til venstre viser i rød og grønn de satellittbanene som inngår i de to ascending datasett, mens figuren til høyre viser de satellittbanene som inngår i de to descending datasett.

At det er to landsdekkende datasett av hver ascending og descending gir mulighet for å vurdere kvaliteten av et signal i dataene. Hvis en bestemt bevegelse sees i både ascending 1 og 2 eller både descending 1 og 2, er det en god indikasjon for at bevegelsen er reell og ikke bare støy.

I en del områder er det dessuten overlapp mellom satellittbanene som inngår i samme landsdekkende datasett (der hvor det er overlapp mellom to grønne eller to røde baner i figurene ovenfor). Hvis man bruker polygonverktøyet i et slikt område med overlapp, får man opp to tidsserier i plottvinduet.

Ascending og descending data

Datasettet deles som beskrevet ovenfor inn i to - ascending og descending - avhengig av om satellittbanen går mot nord eller mot syd. Radaren sikter mot høyre i satellittbanens retning, hvorfor siktevinkelen (engelsk: azimuth angle)  er forskjellig for ascending og descending data. I hver overflyvning skanner radaren en 250 km bred stripe av jordoverflaten. Vinkelen mellom radarens synsretning og vertikal (engelsk: incidence angle) varierer fra cirka 30° i den side av stripen som er tettest ved satellitten til cirka 45° i den fjerne side av stripen.

Bildet viser hvordan en satelitt tar bildene sine.
Satellittgeometri.

Informasjon om satellittgeometrien for et punkt eller for flere punkter valgt ved hjelp av polygonverktøyet kan sees øverst i plottvinduet med tidsserie.

Da radaren måler bevegelse i radarens synsretning (engelsk: line-of-sight) fra jordoverflaten til satellitt, vil horisontal bevegelse på jordoverflaten gi forskjellige resultater avhengig av satellittgeometrien. En bevegelse mot øst vil gi negativ verdi i ascending og positiv verdi i descending data. Omvendt vil en bevegelse mot vest gi positiv verdi i ascending og negativ verdi i descending data.

Dette kan illustreres med et eksempel på to ustabile fjellsider på hver sin side av Sørfjorden i Troms. Fjellpartiet til venstre i bildet har bevegelse mot sør-øst, og viser negative verdier (røde punkter) i ascending og positive verdier (blå punkter) i descending data. Fjellpartiet til høyre i bildet har bevegelse mot nord-vest og viser det motsatte, positive verdier i ascending og negative verdier i descending.

Kartutsnitt som illustrerer effekten av forskjellig siktevinkel fra ascending og descending data.
Kartutsnitt som illustrerer effekten av forskjellig siktevinkel fra ascending og descending data. Pilene viser bevegelsen av de to ustabile fjellpartier i henholdsvis østlig og vestlig retning.

Bevegelse rett ned vil gi negative verdier i både ascending og descending data. InSAR metoden er lite sensitiv for bevegelse i nord-sør retning.

Referanseramme

InSAR er en relativ metode, og dataene er ennå ikke koplet til en fast referanse. Inntil videre prosesseres data i mindre områder, ca. 5 x 5 km, som har hver sin egen referanse. Før områdene settes sammen til de landsdekkende datasett, justeres hvert område slik hovedparten av punktene i et område har bevegelse på 0 mm/år. Det betyr at kartet bare viser relativ og lokal deformasjon. På sikt vil InSAR-dataene bli integrert med data fra GNSS (Global Navigation Satellite Systems) stasjoner fra Kartverketfor å få alt inn i samme, absolutte referanseramme.

Startpunkt for tidsseriene

Tidspunktet for de første opptagelser med Sentinel-1 varierer fra område til område. Hvis man hadde valgt første opptakelse som nullpunkt for tidsseriene, hadde det blitt vanskelig å sammenligne tidsserier for forskjellige punkter. Det er derfor i stedet valgt en tilfeldig dato i løpet av sommeren 2017 som nullpunkt for alle tidsserier.

Kjente problemer med datasettet

InSAR Norge til være i utviklingsfase inntil 2020. Det offentliggjorte datasettet er derfor en foreløpig utgave med visse problemer, som er beskrevet nærmere nedenfor. Problemene vil bli fjernet i fremtidige utgaver av datasettet.

Støy

På grunn av støy i data vil noen punkter ha feil verdi. Enkelvise punkter med avvikende verdier kan være riktige, men må tolkes med forsiktighet.

Kalibrering mellom tilstøtende datasett

Det landsdekkende datasett har blitt satt sammen av en rekke mindre områder, som ble prosessert hver for seg. Hvis data fra forskjellig tidspunkt blir brukt i prosesseringen av tilstøtende områder, kan det skape et skift i verdiene langs en rett linje. Denne blokkeffekt vil be dempet etter hvert som med data blir samlet inn og brukt i prosesseringen. 

Atmosfæriske forhold i dalstrøk

Dype dalstrøk har i en del tilfeller feilaktige positive verdier (lyse blå farger). I prosesseringen filtreres støy på grunn av atmosfæriske forhold fra, men filtreringen er i noe tilfelle ufullstendig i dype dalstrøk, der luften oppnår en stabil lagdeling.

Snø i høytliggende områder

For å unngå de fleste problemer med snødekke er det i det landsdekkende datasettet brukt data fra juni til oktober. I høytliggende områder kan det dog være snø også i denne periode, hvilket kan gi problemer med prosesseringen. Det vil bli utviklet mer sofistikerte teknikker for å utvelge hvilke data som skal inngå i prosesseringen av forskjellige områder.

Årstidsvariasjoner i våtområder

I våtområder kan det være årstidsvariasjoner på grunn av variasjoner i vanninnholdet. Da det bare brukes data fra det halve året, kan slike variasjoner skape problemer for prosesseringen. Problemene viser seg enten som områder med store punktvise variasjoner (en blanding av røde og blå punkter) eller som områder med jevnt positive verdier (blå punkter).

Kartutsnitt som illustrerer kjente problemer med datasettet.
Kartutsnitt som illustrerer kjente problemer med datasettet.

Informasjon om datasettet

Data stammer fra de to satellitter Sentinel-1A og Sentinel-1B fra EUs program for jordobservasjon, Copernicus. Prosesseringen utføres ved bruk av avanserte algoritmer utviklet av Norut i Tromsø.

Datasettet dekker hele fastlands-Norge med øyer langs kysten. Data er opptatt i perioden oktober 2014 – oktober 2018. Til det landsdekkende datasett brukes bare data fra måneder med lite snødekke, dvs. juni – oktober, for å minimere problemer med målingene på grunn av snø. Datasettet oppdateres en gang om året på høsten, når data fra sommerhalvåret er innsamlet og prosessert. I en fremtidig utgave av datasettet vil det bli brukt data fra hele året i byområder.

Bakkeoppløsningen er cirka 5 x 20 meter (5 meter i øst-vest og 20 meter i nord-sør retning).