Nå flyr vi for å få bedre kontroll på høydesystemet langs kysten
Rett før jul lettet det første flyet for å måle tyngde langs kysten. Tyngdemålingene skal forbedre det nasjonale høydegrunnlaget som blant annet bidrar til sikrere risiko- og sårbarhetsanalyser knyttet til klima og beredskap.
Det nasjonale høydegrunnlaget er ikke helt pålitelig, særlig i kystområder. Matrikkelloven sier at høydesystemet på land skal være entydig, men i enkelte områder er ikke det tilfelle.
I Finnmark er usikkerheten opptil 25 centimeter. Ifølge forsker Kristian Breili i Kartverkets geodesidivisjon, skaper usikkerheten problemer med å beregne hvor høyt stormflo vil treffe. Dette skaper trøbbel for arealplanlegging, byggeprosesser og beredskap.
Slik beregnes høyde med tyngdemålinger
Målinger av tyngdekraft og tyngdens akselerasjon (endringen i hvor fort en gjenstand faller), brukes for å beregne høyde over havet.
Tyngdekrafta varierer på grunn av jordas flattrykte form, ulik høyde, terrengformasjoner og varierende massetetthet under jordskorpa.
Ellipsoiden er en enkel modell der jorda gjengis som ei glatt kule, litt flattrykt sia rotasjon gjør at kloden buler ved ekvator.
Men jorda er ruglete som en valnøtt og i endring, blant anna på grunn av kontinentalplatenes bevegelser og landheving etter istidene.
Geoiden er en annen gjengivelse enn ellipsoiden, og angir hvor havoverflata ville ligge i ro (også under landmassene), uten påvirkning fra tidevann og strømmer.
For å beregne høyde over havet (altså geoiden), måler man først høyden over ellipsoiden ved hjelp av GPS-teknologi.
Ved å måle gravitasjonsakselerasjon og tyngdekraft kan Kartverket beregne forskjellen mellom ellipsoiden og geoiden.
Da kan vi tegne en mer eksakt geoide og angi høyden over havet mer presist. Det er viktig for å fastslå hvordan stigende havnivå og stormflo vil treffe langs kysten.
Vil du vite mer?
Vi bruker en svært nøyaktig IMU (Inertial Measurement Unit) i flyet, som i prinsippet gjør det samme som akselerasjonssensorer som du finner i mobiler og biler. Slik måler vi alle akselerasjoner (horisontalt og vertikalt) som flyet utsettes for.
Sia vi måler flyets bevegelser med GPS, kan vi avlese alle andre akselerasjonskrefter som påvirker flyet. Da sitter vi igjen med de akselerasjonene som skyldes jordas tyngdekraft, altså summen av jordas tiltrekning av masser og jordrotasjonen.
For å beregne geoiden i Norge, trenger vi målinger av hele jordas tyngdefelt. Derfor kombineres Kartverkets målinger av tyngde på land, sjø og fra fly med målinger fra andre land og fra satellitter.
Stort behov
– Behovet for høydedata er stort over hele landet. Usikkerheten i høydedata er særlig stor langs kysten fordi datagrunnlaget er mangelfullt. Da nåværende høydesystem (NN2000) ble laget, var man ikke like oppmerksom på problemer knyttet til havnivåendringer og stormflo, forteller Breili.
Høydesystemet brukes i kartlegging, arealplanlegging, prosjektering, landbruk og bygg- og anleggsvirksomhet. De største brukerne er entreprenører, kommuner, Statens vegvesen, Bane NOR og landbruk, særlig innenfor fagområdene maskin, plan og bygning, vann og avløp. De trenger presise, absolutte høydedata.
Mangler kontroll
Problemet er særlig stort for de som planlegger og gjennomfører tiltak i strandsonen. De må forholde seg til både høyder på land, og dybder og vannstand i sjø samtidig.
Ifølge rådgiver for plan i Lødingen kommune, Kristina Husjord, mangler kommunen kontroll på høydesystemet.
– Når kommunene er usikre på hvor byggegrensene faktisk ligger, blir det vanskelig å vurdere risiko og sårbarhet helhetlig for eksempel ved dispensasjoner for byggegrense, sier hun.
Vanskelig å beregne stormflo
Usikkerheten i høydegrunnlaget gir mindre handlingsrom for klimatilpasning og beredskap i kystnære strøk. For Alstadhaug kommune er den største utfordringen knyttet til å beregne stormflo; hvor høy floa blir og hvor langt innover land den vil gå.
– Vi har ikke kontroll på hvor vannet treffer ved neste stormflo, sier Tom André Johansen, enhetsleder for kommunalteknikk. Han sier det er vanskelig å planlegge både hva som skal bygges hvor, nødvendige sikringstiltak og beredskap. Han har opplevd at kaianlegg har vært truet av høy vannstand flere ganger, og at vannstandsvarslingene ikke alltid stemmer.
Mens høyder for kaianlegg og annen infrastruktur på land fastsettes i høydesystemet på land (meter over havet), fastsettes vannstandsnivåer ut fra middelvann. Johansen etterlyser nå flere vannstandsmålere i området.
Kunnskap om tyngdefelt
Breili sier at mer kunnskap om tyngdefeltet er nødvendig for å kunne bestemme høyder over havet mer presist.
– Det får vi ved å samle inn mer tyngdedata og beregne en ny modell for tyngdefeltet. Å måle tyngde fra fly, er effektivt fordi vi dermed kan dekke store områder på relativt kort tid, sier han.
Utvidet betydning
Økt kunnskap om tyngdefeltet har også betydning for andre samfunnsområder. Det vil gi bedre kunnskap om havstrømmer, geologiske forhold og kan ha betydning for treghetsnavigasjon. Treghetsnavigasjon brukes der det ikke er mulig å navigere ved hjelp av satellitter, eksempelvis under vann.
Samarbeid og videre fremdrift
Tyngdemålingene fra fly er nå en realitet takket være et samarbeid med Danmarks Tekniske Universitet som bidrar med kompetanse og utstyr. I tillegg har Forsvarsbygg, Havforskningsinstituttet, Statens vegvesen og kommuner bidratt på andre områder.
Områdene Lista–Stadt og Jostedalsbreen ble tyngdemålt før jul. Planen er å måle resten av kysten i 2025.
Innsamlingen av tyngdemålinger haster fordi det skal lages en ny modell av tyngdefeltet (geoidemodell) i det nordiske samarbeidet for geodesi, Nordic Geodetic Commission (NKG) i 2026.
The mail has been sent!