science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuwe landbewegingskaart toont de menselijke impact op het Britse landschap

Krediet:Universiteit van Nottingham

Onderzoekers van de Universiteit van Nottingham die baanbrekende technologie ontwikkelden die werd gebruikt om de eerste land-brede landbewegingskaart van Schotland te maken, hebben nog een primeur gescoord door een nieuwe kaart voor grondbewegingen voor het hele VK te maken.

Met behulp van duizenden satellietradarbeelden, de technologie werd onder licentie toegepast door Geomatic Ventures Limited (GVL), een innovatief spin-outbedrijf van de universiteit, om een ​​complete landbewegingskaart van het VK te maken als een natuurlijke voortzetting van de eerste landelijke kaart van grondbewegingen in Schotland.

De nieuwe kaart voor het hele VK bestrijkt een periode van twee jaar van 2015 tot 2017 en is gemaakt met behulp van een ISBAS-analyse (Intermittent Small Baseline Subset). een nieuw algoritme voor gegevensverwerking op afstand via satelliet. Het biedt de meest gedetailleerde kijk ooit op de veranderende topografie van het VK en benadrukt gebieden met gevaren als gevolg van mijnbouw, Inklinking van grond, aardverschuivingen, kusterosie, verzakkingen van stortplaatsen en tunnels voor de Londense metro.

Dit unieke grondbewegingsmeetsysteem biedt tal van voordelen. Het kan metingen verkrijgen over alle stedelijke en landelijke gebieden en geeft daarom een ​​volledig beeld van het bewegende Britse landoppervlak, die van groot belang is voor beleidsmakers en een breed scala aan industrieën. Deze omvatten onshore olie en gas, civiele techniek, verzekering, mijnbouw en koolstofhandel.

Dr. Stephen Grebby, Universitair docent aardobservatie, uitgelegd, "Met de nieuwe kaart kunnen we beter begrijpen hoe het hele Britse landschap wordt beïnvloed door verschillende natuurlijke en antropogene processen. Terwijl we ons gedetailleerde informatie verschaffen om de individuele mechanismen van deze processen te bestuderen, de techniek biedt ook een middel om eventuele risico's die deze ook voor de infrastructuur kunnen opleveren, te identificeren en te beperken, samenleving en het milieu."

Dr. John Kupiec, Innovation Manager bij het Milieuagentschap merkte op:"Het Milieuagentschap heeft GVL ondersteund bij deze innovatieve ontwikkeling en is verheugd dat het product wordt vrijgegeven als een online interactieve kaart. Het Milieuagentschap en andere overheids- en publieke organisaties zullen de rijke informatie kunnen gebruiken voor een verscheidenheid aan toepassingen bij het bewaken van zowel de natuurlijke als de gebouwde omgeving ten behoeve van mensen en ter bevordering van duurzame ontwikkeling."

Grote civieltechnische projecten zoals de werken aan Kennington Park, Londen, onderdeel van de Northern Line Extension, in het hart liggen van een grote bodemdalingkom (rood/bruin op de kaart) van meer dan 500 meter breed, net ten oosten van de Oval. Dit is hoogstwaarschijnlijk te wijten aan het zinken van een schacht die in november 2017 werd voltooid. De kaart laat ook zien dat delen van de voorgestelde HS2-route door enkele van de meest dynamische gebieden met verzakkingen van de kolenmijnen in Engeland gaan.

Kolenmijngebieden bevatten grote gebieden met oppervlakterebound (opwaartse druk - blauw op de kaart), wat vaak voorkomt omdat de ondergrondse werkzaamheden na sluiting overstromen, maar er zijn ook veel gevallen van instortende mijnen diep onder de grond die decennia na sluiting nog steeds kunnen leiden tot bodemdaling (rood/bruin op de kaart). De voorbeelden van dergelijke effecten zijn uitgebreid te zien in voormalige bekkens zoals Leigh, Groot-Manchester; Noord-Nottinghamshire; Zuid-Yorkshire; Stoke-on-Trent; en Midlothian. Ook al toont de kaart grondbewegingen in deze en andere gebieden, er is weinig reden tot bezorgdheid, aangezien de tarieven doorgaans erg laag zijn (slechts enkele millimeters per jaar) en in de meeste gevallen nauwelijks merkbaar zijn.

De nieuwe kaart identificeert gemakkelijk verzakkende gebieden (in rood/bruin) in Schotland's Flow Country, dat het grootste dekenmoeras in Europa is en de grootste terrestrische koolstofopslag in het VK, zodat de omvang van de schade kan worden vastgesteld. Deze essentiële informatie kan bijdragen aan internationale rapporten over emissies die worden ingediend bij het Raamverdrag van de Verenigde Naties inzake klimaatverandering (UNFCC), het Protocol van Kyoto en de Europese Unie. Het levert ook nuttig bewijs voor het succes van herstelcampagnes die belangrijk zijn voor de rapportage over koolstofvastlegging.

Dr. Andy Sowter, Chief Technical Officer van GVL zei:"Dit is echt de eerste in zijn soort. Niemand heeft ooit eerder landbewegingen in heel het VK zo in kaart gebracht, die het volledige landelijke en stedelijke landschap omvat, en allemaal van een satelliet die 800 km boven ons draait. Dit unieke beeld heeft een dynamische, verschuiven, instortend landschap gedomineerd door onnatuurlijke, door de mens veroorzaakte activiteiten, zoals ons erfgoed in de steenkoolwinning, landbouwpraktijken en veenbeheer. Het heeft gevolgen voor een hele reeks industriële en overheidsinstanties, waaronder die op het gebied van energie, infrastructuur, milieubeheer en klimaatverandering, maar toont ook aan dat een goedkope, operationele oplossing voor het monitoren van de dynamiek van het landoppervlak op deze schaal is mogelijk."

Over de landbewegingskaart voor het hele VK

De kaart is gemaakt op basis van meer dan 8 TB aan radargegevens (meer dan 2000 afbeeldingen) die gedurende twee jaar zijn verkregen door de Sentinel-1-satellietmissie, dat deel uitmaakt van het Copernicus-programma van de Europese Unie. Sentinel-1-gegevens zijn gratis gedownload van de website van het European Space Agency. De gegevens werden geanalyseerd met behulp van de nieuwe (patent aangevraagd) ISBAS Interferometric SAR (InSAR)-methode ontwikkeld door de Universiteit van Nottingham en exclusief in licentie gegeven aan GVL, die op unieke wijze zowel landelijke als stedelijke gebieden kan overzien. De beelden zijn verwerkt door GVL.

Over de ISBAS-methode

De Intermittent Small Baseline Subset (ISBAS) methode is in 2012 voor het eerst getest in samenwerking met de British Geological Survey. In 2014, het was de overall winnaar van de prestigieuze Copernicus Masters Competition, ook wel bekend als de 'Space Oscars, ' uitgereikt door de Europese Unie en de European Space Agency. Sindsdien is het volledig gevalideerd en is het onderwerp van een groeiend aantal vooraanstaande peer-reviewed tijdschriften. Het is ook het onderwerp van een octrooiaanvraag door de Universiteit van Nottingham.