No description available.

I området Ren i Bollnäs kommun ska exploatering av ett nytt bostadsområde ske utifrån detaljplan Ren 30:1. Vanligtvis genomförs hydrologisk modellering med nationella höjdmodellen (NH) som underlag inför exploatering. Med hjälp av metoder som skyfallskartering kan risken för översvämning och dess eventuella konsekvenser förutses. NH tillhandahålls av Lantmäteriet och finns tillgänglig som punktmoln och 2 m raster och kan användas som underlag för hydrologiska modelleringar. NH lämpar sig bäst för nationell och regional planering som ska göras översiktligt på grund av punkttätheten som är förhållandevis låg. Syftet med den här studien var att undersöka olika underlag för hydrologisk modellering genom att jämföra NH mot digitala höjdmodeller från data insamlat med unmanned aerial system (UAS) på flyghöjderna 80 och 120 m. UAS-flygningarna utfördes med en drönare av modellen DJI Phantom 4 Pro V2.0 som samlade in höjddata fotogrammetriskt. Bearbetning, georeferering och skapande av höjdmodell utfördes i programvarorna Agisoft Photoscan och ESRI ArcGIS. GNSS med nätverks-RTK användes för inmätning av flygsignaler och kontrollprofiler. Hydrologisk modellering genomfördes med beräkningar av flödesriktning och flödesackumulation på underlag från NH och flygdata insamlat med UAS i ArcGIS. På alla underlag genomfördes skyfallskarteringar i Caesar Lisflood-FP. Eftersom Caesar Lisflood-FP hade en begränsning för hur stora mängder data som kunde hanteras ändrades cellstorleken på rastren till 1 m istället för 0,5 m, NH utvärderades i originalstorleken 2 m.Med UAS erhölls en högre punkttäthet och utifrån det kunde ett mer högupplöst raster på 0,5 m skapas jämfört med NH med en rasterstorlek på 2 m. Kontroll av höjddata från 120 m och 80 m visade att den lägre flyghöjden genererade en höjdmodell med högre noggrannhet. Utvärdering av överlapp vid skyfallskartering och vattendjup visade att data insamlat med UAS från 120 m och 80 m överensstämde med 96,7 % för vattenutbredning och största vattendjupen var 0,51 m och 0,48 m. Mellan NH och UAS-data fanns större skillnader i både vattendjup och utbredning. Slutsatsen i den här studien blev att olika underlag påverkar den hydrologisk modelleringen genom att t.ex. flödesriktning, vattendjup och utbredning avviker beroende på vilket underlag som används (UAS eller NH) men även upplösning och flyghöjd. / In the area Ren in Bollnäs municipality, development of a new residential area shall take place based on detailed development plan Ren 30: 1. Hydrological modeling with the national height model (NH) is usually carried out as a basis for development. Using methods such as mapping rainfall, the risk of flooding and its possible consequences can be predicted. NH is available at Lantmäteriet as point cloud and 2 m grid and can be used as a basis for hydrological modeling. NH is best suited for national and regional planning to be done briefly, because of the point density that is relatively low. The purpose of this study was to investigate different data sources for hydrological modeling by comparing NH against digital height models collected with unmanned aerial system (UAS) at flight heights of 80 and 120 m. The UAS flights were performed using the model DJI Phantom 4 Pro V2.0 which collected height data photogrammetric. Processing, geo-referencing and creation of height model were performed in the Agisoft Photoscan and ESRI ArcGIS software. GNSS with network RTK was used for surveying flight signals and control profiles. Hydrological modeling was carried out with calculations of flow direction and flow accumulation based on NH and UAS data in ArcGIS. Rainfall modeling were carried out in Caesar Lisflood-FP. Since Caesar Lisflood-FP had a limit on how large amounts of data could be handled, the cell size of the raster was changed to 1 m instead of 0.5 m, NH was evaluated in the original size 2 m. A higher point density was obtained with UAS and due to that, a higher resolution grid of 0.5 m could be created compared to NH with a grid size of 2 m. Control of height data from 120 m and 80 m showed that the lower flight height generated a height model with higher accuracy. The evaluation of rainfall mapping and water depth showed that data collected with UAS from 120 m and 80 m corresponded to 96.7% in water extent, and the largest water depths were 0.51 and 0.48 m. Between NH and the two UAS data, there were greater differences in both water depth and extent. The conclusion in this study was that different basis affect the hydrological modeling by for example flow direction, water depth and water spread differ depending on the data source (UAS or NH) as well on the resolution used, and the flight height.

Hydrologiska analyser blir ett allt vanligare tillvägagångssätt för att kunna planera inför eventuella översvämningar. Då naturkatastrofer som dessa kommer öka i framtiden i takt med att temperaturen höjs och nederbörden ökar så har Fagerstakommun påbörjat framtagning av skyfallskartering. Syftet med studien är att undersöka hur resultatet av skyfallskartering och hydrologisk modellering påverkas av dataunderlagetsupplösning. Ytterligare ett mål med arbetet är att undersöka om den nationella höjdmodellen (NH) lämpar sig att användas som underlag vid framtida skyfallskarteringar.Området som berörs av studien ligger beläget i Fagerstas centrala stadskärna och delades uppi ett område nordväst om Bergslagssjukhuset och ett i stadsdelen Västanfors. Fagersta kommun har genomfört en laserskanning som ligger till grund för dataunderlagen i analyserna. Laserpunkterna harförarbetats i Cyclone 3DRochberäknatsi FME Workbenchgenom TIN (Triangulated Irregular Network) och sedan har digitala höjdmodeller (eng. digital elevation model, DEM) skapats i upplösningarna 0,5 m, 1 m, 2 m, 5 m, 10 m, 25 m och 50 m. Även den nyligen framställda NH användes som ett underlag. Denna består av en DEM i upplösning 1 m. Skyfallskartering genomfördes i ArcMap 10.8 medmetoden att lokalisera lågpunkter som riskerar att svämmas över. Hydrologisk modellering tillämpades i syfte att framställa flödesvägar som visar var vattnet rinner vid översvämning. Resultaten jämfördes med hjälp av feature agreement statisticssom visade hur bra dataunderlagen överensstämde mot referensupplösningen på 0,5 m. Ytterligare valideringar gjordes mot en skyfallskartering som tillhandahölls av Fagersta kommun. Denna genomfördes år 2017 av SMHI på uppdrag av Länsstyrelsen och jämfördes mot 0,5 m, 1 m och NH 1 m.Resultat från skyfallskarteringen visade att NH överensstämmer väl med Fagerstas egna skyfallskartering. Det visade att utbredningen generellt ökar och fill-up värdet minskar vid en lägre upplösning. Tvärsnitt från lågpunkterna visade attdetta även generaliserar djupet. De hydrologiska modelleringarna styrker att lägre upplösning generaliserar området. En slutsats kan dras att upplösningarna på 10 m och uppåt inte böranvändas vid en mer noggrann analys. Däremot kan de vara tillräckliga som underlag vid översiktlig kartering. Ytterligare slutsats drogsatt NH lämpar sig som underlag vid skyfallskartering för de flesta ändamålen. Ett underlag med tätare punkttäthet bör dockanvändas vid analyser som kräver ett mer detaljerat resultat. / Hydrological analyses are becoming a more common tool for being able to prepare for eventual floods. As natural disasters such as these will increase in the future as higher temperatures and increased precipitation Fagersta municipality has begun producing cloudburst maps. The aim of this study is to investigate the effects that resolution has on hydrological modelling and cloudburst mapping. Another goal of the study is to examine if the Swedish national height model (NH) is suitable for use in forthcoming cloudburst analyses.The study area is located in the city center of Fagersta and is divided into two areas, one northwest of the hospital named Bergslagssjukhuset and the other over the district Västanfors. Fagersta municipality has carried out a laserscanning which is used to create the different data sets in the analyses. The measured points have been preworked in Cyclone 3DR and calculated in FME Workbench as a TIN (Triangulated Irregular Network). Digital elevation models (DEM) were later on created with the following resolutions;0,5 m, 1 m, 2 m, 5 m, 10 m, 25 m and 50 m. The recently produced NH was also used as a data set. It consists of a DEM with a resolution of 1 m. The cloudburst mapping was implemented in ArcMap 10.8 with the method to locate blue spots that run the risk of being flooded. Hydrological modelling was applied with the aim of producing stream networks which presents where water will flow in case of a flood. The results were compared by using feature agreement statistics which showed how comparable the data sets were to the reference resolution of 0,5 m. Additional validations were made by using Fagersta municipality's own cloudburst map which was carried out in 2017 by SMHI on behalf of Länsstyrelsen. The datawas compared to 0,5 m, 1 m and NH 1 m.Results from the cloudburst mapping showed that NH compares well with Fagerstas data set. It also showed that the spread of blue spots generally increases and the fill-up valuedecreases at a lower resolution. Cross sections from the blue spots showed that this also generalizes depth. The hydrological modellings strengthens that lower resolutions generalizes areas. A conclusion can be drawn that the resolutions of 10 m and up should not be used in a precise analysis. They can however be used for easy-reference mapping. Another conclusion was drawn that NH is suitable for use as a data set in cloudburst mapping for most purposes. A data set with a better point density should however be used in analyses which require a more detailed result.

I detta examensarbete har det undersökts om digitala höjdmodeller, framställda från LIDAR-data som insamlats av Lantmäteriet, kan användas för komplettera och lokalisera nya bäckar och diken som inte finns med i Lantmäteriets databaser idag. I Lantmäteriets verksamhet karteras bäckar och diken först och främst idag med hjälp flygfotografier i stereo. Då metoden fungerar bra på öppen mark kan det vara svårt att urskilja bäckar under tät vegetation som till exempel barrskog. Metoden som använts för att lokalisera bäckar och diken går ut på att beräkna flödesriktningar och flödesackumuleringar i höjdmodellerna. I projektet testas hur metoden påverkas av höjdmodeller av olika upplösningar och ursprung. Förutom Lantmäteriets egna höjdmodeller testas en modell som tagit fram genom en så kallad B-spline interpolation av laserdata. Detta för att undersöka om Lantmäteriets modeller duger för att göra de hydrologiska beräkningar som krävs för att identifiera bäckar och diken. För att evaluera noggrannheten på bäckarna mäts ett antal bäckar och diken in under olika terräng- och vegetationstyper mot vilka en areaavvikelse per meter referensbäck och andelen som ligger under godkänt noggrannhetskrav i plan beräknas. Studien har visat att Lantmäteriets bäcklinjer under tät vegetation, främst barrskog, har en lägre noggrannhet än på öppen mark. Lantmäteriets egna höjdmodeller med 1 meters upplösning har visat sig prestera bäst eller likvärdigt med övriga modeller under dessa förhållanden och genererar bäckar med större noggrannhet än reda karterade bäcklinjer. Dock är metoden beroende av kompletterande information om bäckarnas utformning från till exempel flygfotografier eller fältstudier, eftersom genererade bäckar måste väljas ut manuellt. Detta gör att inga nya bäckar med absolut säkerhet kan lokaliseras med denna metod. Det rekommenderas därför att metoden endast används för att komplettera redan karterade bäckar och diken. / This Master thesis investigated whether digital elevation models, derived from LiDAR data collected by the Swedish mapping and surveying agency, Lantmäteriet, which is a public authority that manages geographic information in Sweden, can be used to map streams and dikes not included in their databases today. Today Lantmäteriet identifies streams and dikes mainly with the photogrammetric methods. The methods works well on open land, but it can be difficult to distinguish smaller streams and ditches covered by dense vegetation. The method used to locate streams and dikes is to calculate flow directions and flow accumulations in the height models. The project tests how the methods are influenced by elevation models with different resolutions and origins. In addition to the national elevation model, a new model interpolated from LiDAR-data was tested, using a so-called B-spline method. This was to find out if the model produced by Lantmäteriet is useful to make the hydrological calculations required to identify streams and dikes. In order to evaluate the accuracy of the streams, a number of reference stretches of streams and dikes were surveyed in areas with different terrain and vegetation types. The area deviation per meter reference stretch and the proportion below approved accuracy was calculated. The results shows that Lantmäteriet’s mapped watercourses under dense vegetation, mainly coniferous forest, have a lower accuracy than on open fields. Lantmäteriet’s height models with 1 meter resolution have been shown to perform best or equivalent to other models under these conditions, and generate broads with greater accuracy than finding marked pelvic lines. However, the method is dependent on supplementary information about the streams distribution from, for example, aerial photographs or field studies, as generated streams must be manually selected. This means that watercourses cannot be mapped accurately with this method. It is therefore recommended that the method should only be used for supplement already mapped streams and dikes.