Det är en bildmapp fylld med sol, gummistövlar, mätinstrument och såklart, drönare, som David Gustafsson delar med sig av efter veckan i Norrbotten. David är forskningsledare inom nya tekniker för hydrologiska mätningar på SMHI. Han leder också projektet som varit på fältresa norrut.
Drönarmätningar ett komplement
För att utfärda varningar om höga flöden och översvämningar använder SMHI en kombination av beräkningar och mätningar. Mätningarna görs både av stationer, som finns på ett stort antal platser i landet, och av våra hydrologer, som besöker platserna regelbundet.
I vissa aspekter kan mätningarna kompletteras för att ge oss mer information. Där kan drönare vara till hjälp och i förläggningen bidra till bättre översvämningsprognoser. David förklarar:
- Drönare kan till exempel vara användbara där våra hydrologer inte har möjlighet att mäta på ett säkert sätt, på grund av att vattnet exempelvis är för strömt eller grunt. Standardtekniken som används idag är ett sorts instrument som ska vara i kontakt med vattnet och mätningarna görs vanligen från en båt, till skillnad från drönare som ju mäter från luften.
Han betonar ytterligare en aspekt:
- De manuella mätningarna görs tvärs över vattendragen, vilket betyder att vi får information om utvalda tvärsnitt mellan mätstationerna. Drönare kan mäta även längst med vattnet. Det är dock viktigt att poängtera att mätnoggrannheten från luften kan vara lägre än direkt i vattnet.
SMHI-samarbete
Projektet UAWOS, som står för Unmanned Airborne Water Observing System, undersöker hur tekniken med drönarmätningar kan utvecklas för hydrologiska användningsområden. Från SMHI deltar, förutom forskare, även fälthydrologer och kollegor i varningstjänsten.
- Det är bra när hela kedjan från mätning till prognos och varning ingår i forskningsprojekt, för att direkt kunna anpassa utvecklingen till verkligheten. Vad är praktiskt möjligt att göra i fält och vilket värde har olika mätningar för prognoserna?
Traditionella mätningar för att jämföra
SMHIs fälthydrologer Daniel Wennerberg och Viktor Fagerström var med på resan och mätte med standardinstrumenten i älven. Deras mätningar jämförs med drönarmätningarna, för att kunna validera dem.
Olika sensorer för olika syften
För drönarmätningarna finns det flera typer av sensorer, som används på olika sätt och för olika saker.
- En av varianterna är att fästa ett ekolod vid drönaren för att mäta vattendjupet. Det är en viktig del i våra översvämningsberäkningar. Ekolodet sänks ned till ytan och släpas över floden.
De testade också en annan sensor för att mäta vattendjup.
- En så kallad impulsradar som bygger på elektromagnetiska vågor, till skillnad från ekolodet som använder ljudvågor. Då behöver instrumentet inte vara i kontakt med vattnet alls, men för att få bra resultat krävs att drönaren flyger väldigt nära vattenytan. I det här fallet cirka 40 centimeter ovanför. Det kan vara en utmaning men gick bra! I detta projektet medverkar dessutom externa drönarpiloter med lång erfarenhet. Vi utvecklar arbetssättet tillsammans.
För att mäta vattenhastighet användes också två metoder. Dels en dopplerradar och dels genom att analysera video från drönarens inbyggda kamera, utan någon ytterligare påkopplad sensor.
- När vi använder videoteknik behöver vi placera ut så kallade markkontrollpunkter, som fungerar som referenser för längdskalan. Som en linjal ungefär.
Kontakt med markägare
Under veckan hade teamet mycket kontakt med markägare i områdena de mätte i, en del särskilt minnesvärda.
- Vid ett tillfälle var vi i kontakt med en man som visade sig vara fiskare. Han frågade om vi inte kunde mäta vattendjupet på hans hemliga fiskeplats, så det gjorde vi. Beräkningarna tar vanligen lite längre tid men vi gjorde en uppskattning, som han intygade stämde bra! Han ville nog testa oss lite.
Flera involverade i projektet
Förutom SMHI och drönarpiloter fanns flera andra på plats under veckan.
- Det är DTU, Danmarks tekniska universitet, som leder projektet i sin helhet. Representanter därifrån, bland annat projektledare Peter Bauer-Gottwein, var med.
Andra organisationer är också involverade i projektet.
- Ett lettiskt företag jobbar med kopplingen mellan sensorsystem och drönare. I Kroatien finns företaget som bygger sensorerna. Det är ett samarbete. Organisationer som SMHI är med som användare för att visa potentialen med de nya metoderna. Det är vi som ska kunna använda tekniken längre fram!
Minnesvärda fältstunder
David berättar om veckan som mycket lyckad.
- Vi ser fram emot att arbeta vidare och tar med oss framsteg och minnesvärda stunder hem. En höjdpunkt var solnedgångarna och norrskenen som lyste upp mörkret, när arbetsivern höll oss ute ända till kvällen.
Mer om UAWOS
Du kan läsa mer om projektet UAWOS här (DTU.dk)
Foto: David Gustafsson