«På oppdrag fra Jernbaneverket har NGI høsten 2013 utført en oversiktskartlegging av skredfare og løsmassestabilitet for strekningen Eidsvoll-Ringebu. Prosjektet bestod av omfattende terrenganalyser i ArcMap, samt en klassifisering av de ulike faretypene. Med bakgrunn i analysene ble ulike potensielle problemområder valgt ut for nærmere kartlegging i felt. Feltarbeidet inkluderte interaktiv bruk av analyseresultatene ved hjelp av ArcGIS App på iPad. Presentasjonen vil ha hovedvekt på metodikken som ble benyttet ved terrenganalysene.»

1. Farekartlegging langs
Dovrebanen
ved bruk av
GIS-analyser
Kjetil Sverdrup-Thygeson

2. Innhold
• Bakgrunn
• GIS-analysen
•
•
•
Metodikk
Beregning av fare for jordskred
Konsekvens og risiko
• Oppsummering

3. Bakgrunn
• NGI - Norges Geotekniske Institutt
•
•
Private stiftelse
Forskning og rådgivning
• Geoteknikk, miljøteknologi, naturfare
• Jernbaneverket
•
•
Oppdragsgiver
Overordnet kartlegging, Eidsvoll-Ringebu
• Skredfare
• Utvasking/utglidning av fyllinger

4. GIS-analysen - omfang
• Analysere ulike faretyper
•
Jordskred, utvasking/utglidning av fylling, elveerosjon,
steinsprang
• Analysere konsekvens
• Beregne risiko (fare x konsekvens)
• Visualisere alt på kart
• Prioritering av strekninger for feltbefaring
• Justering etter befaring

5. Datakilder for GIS-analyse
• Jernbanetraséen (med M-verdier)
• Høydekoter (1 m)
• Løsmassekart
• Stikkrenner, stasjoner, tidligere skred
• Elver, vann, veier
• Fartsgrenser

6. Verktøy
• ArcGIS Desktop 10.2
•
•
•
Spatial Analyst
Model Builder
Python
• FME 2013
•
Datatilrettelegging

7. Jordskredanalyse

8. Jordskredanalyse
• Hvilke fysiske forutsetninger kan utløse skred?
• Hvordan kan disse analyseres i GIS?
• Skredkompetanse viktig

9. Jordskred – fysiske forutsetninger
• Analyserer terrenget ovenfor jernbanen:
•
•
•
•
Helning 25-40°
Løsmasser
Vanninnhold
Veier




Terrenganalyse
Løsmassetype
Terrengkrumning
Avstand fra jernbane
• Analyse  farefaktor
• Endelig faregrad = multiplisering av farefaktorene
• Valg og vekting av faktorene avgjørende

10. Jordskredanalyse - generelt
• Terrengmodell basert på 1 m koter
• Deler opp banen i 10m segmenter (ca 15000)
• Lager 30m analysesoner
• Analyser skjer innenfor disse
• Kobler til slutt alle resultater
til 10m segmentene

11. Jordskredanalyse - terrenganalyse
• Lager analysesone 30m ut fra segmentet

12. Jordskredanalyse - terrenganalyse
• Analyserer terreng med 25-40° helning
•
•
•
•
Areal
Snitthelning
Helningsretning
(mot eller fra banen)
Skråningshøyde
• Areal, helning og høyde
settes til farefaktor 0, 1, 2 eller 3
11 meter
35 %
28°

13. Jordskredanalyse - løsmassetype
• Løsmassekart fra NGU
• Kobles til midtpunkt i hvert 10 x 30m rektangel
• Gir farefaktor 0, 1, 1.5 eller 2

14. Jordskredanalyse - vanninnhold
•
•
•
•
Beregner krumning i horisontalplanet
Negative verdier  forsenkninger
Justere terskelverdier  lage polygoner
Sjekker om analysområdene
overlapper med disse
• Farefaktor
• 1 – ingen forsenkning
• 1.5 – har forsenkning

15. Jordskredanalyse – avstand veg
• Veier ovenfor jernbanen kan lede/akkumulere vann
• Finner veier nærmere enn 100m ovenfor banen
• Farefaktor:
• Veg: 1.5
• Ikke veg: 1

16. Jordskredanalyse - faregrad
• Multipliserer alle farefaktorer
• Fjordskred = f1 x f2 x …
• Reklassifisering til fareklasse
Ingen – Lav – Middels – Høy
• Overfører høyeste fareklasse
til 10m segmentet

17. Total fareklasse
• Høyeste fareklasse for hvert segment:
• Jordskred
Høy
• Utvasking/utglidning av fylling Ingen
• Erosjon fra elv
Middels
• Dette blir gjeldende fareklasse
Høy

18. Konsekvensanalyse
• Beregnes ut fra 5 faktorer for hver enkelt 10m segment
•
•
•
•
•
Tilgjengelighet: Avstand til veg/stasjoner/planoverganger
Terrengform: Helning langs banen og avstand til åpent vann
Trafikk: Beregnes ut fra trafikktype (persontog / godstog)
Hastighet: Fartsgrenser oppgitt av JBV
Sikt: Analyse av sikt ut fra banens krumning
• Faktorene summeres og gir hvert segment en
konsekvensklasse: Lav – Middels – Høy

19. Risiko
• Risiko = Fare x Konsekvens
• For hvert 10m segment:
•
•
•
Finner høyeste fareklasse (0 – 3)
Multiplisere denne med konsekvensklasse (1 - 3)
Gir en risikoscore (0 - 9)
• Reklassifiseres til risikoklasser:
Liten – Middels - Høy

20. Visualisering
• Kart med
•
•
•
Høyeste faregrad
Konsekvens
Risiko
• Kartserie på 152 kart i
en PDF-fil
• Genereres automatisk vha
Data Driven Pages
• Rotasjon av hvert kartblad

21. Oppsummering GIS-analyser
• Gir en analyse av hele strekningen
• Må alltid suppleres med feltarbeid
•
Viktig for prioritering av befaring
• Godt datagrunnlag viktig
• Forbedringspotensiale
•
•
•
Justere metoder og klassifiseringer
Forskningsprosjekt
Bedre datagrunnlag

22. Takk for meg!