Satelliter och drönare bidrar till nya hydrologiska data – från Arktis till Afrika
Under en vecka i maj bytte hydrologer från SMHI de svenska landskapen mot afrikanska, för fältarbete vid Ogunfloden i Nigeria. Anledningen var ett pågående forskningsprojekt som utvecklar nya metoder för hydrologiska observationer på svåråtkomliga platser, med hjälp av satelliter och drönare.
– I det här projektet utvecklar vi metoder för att observera vattenföring på platser som är svåråtkomliga med traditionella metoder. Mätningarna är kontaktlösa, alltså behöver inga instrument vara i kontakt med vattnet, förklarar David Gustafsson, som leder SMHIs arbete i projektet.

Startdags för drönarflygning, här med en radar som mäter vattendjup.
Observerar vattenföring – för prognoser och varningar
– Med drönare kan vi med olika sensorer mäta en rad parametrar, så som vattendjup och vattenytans lutning, -hastighet och -höjd över havet. Tillsammans kan dessa parametrar räknas om till vattenföring, säger David.
Vattenföring är ett mått på mängden vatten som rinner fram i ett vattendrag per tidsenhet. Observationer av vattenföring är grunden för att kunna göra prognoser för hur de hydrologiska förhållandena på en plats ändras, och för att utfärda varningar för extremhändelser som översvämning och torka.
– Drönartekniken är relativt billig och förhoppningen är att metoderna ska kunna användas i många delar av världen, inklusive där tillgång på data är låg eller obefintlig.

Vänster: Drönarflygning med ett ekolod som mäter vattendjup. Höger: Solcellsplattan fick flera användningsområden. Både för att ladda batterier och som start- och landningsplatta för drönaren.
Utmaningar och framgångar i fält
Förutom David och kollegan Bode Gbobaniyi från SMHI, deltog drönarexperter från danska Drone systems samt hydrologer från flera nigerianska organisationer i fältarbetet. De kom från Nigerias statliga hydrologiska myndighet NIHSA, den regionala vattenmyndigheten för området kring floden (Ogun-Oshun RBDA) och Benin drone lab, ett lokalt företag för drönarteknik. Tillsammans tog de både an sig utmaningar och firade framgångar.
– Fältarbetet var utmanande på många sätt. Framförallt var det oväntat svårt att ta sig fram till floden på många platser, på grund av tät vegetation. Men trots att vi i slutändan ”bara” kunde genomföra hälften av de mätningar vi tänkt är vi mycket nöjda med resultatet, säger David.
.png)
Vänster: Sune Nielsen från Drone systems visar hur nästa drönarmätning ska genomföras, för gänget från Ogun-Oshun RBDA och David Gustafsson från SMHI. Höger: Det gäller att skydda utrustningen i regnet.
Satelliter och drönare – en stark duo
Ogunfloden valdes ut som testområde i Nigeria tillsammans med NIHSA. Två förutsättningar var att drönarmätningarna skulle kunna genomföras på ett säkert sätt och att satellitdata fanns tillgängliga för området.
– Metoden vi utvecklar bygger i grunden på att utnyttja vattennivå-observationer från satelliter istället för mätningar från fast installerade mätstationer vid vattendragen. Drönarmätningarna i sin tur fungerar som ett komplement, för att öka noggrannheten av de satellitbaserade observationerna lokalt, förklarar David.
– Satellitbaserade observationer av vattennivå finns numera tillgänglig med relativt god kvalitet för många floder världen över. Här finns god möjlighet att utveckla och dela kunskap kring hur satellitdata kan användas, och berikas med hjälp av drönarmätningar.
”Riskzonen för översvämningar”
Den flitiga läsaren av SMHIs nyheter minns kanske att vi i höstas berättade om när samma projekt, som heter UAWOS, var på fältresa norrut, för att testa drönartekniken i Torne älv längs med gränsen mellan Sverige och Finland.
Läs nyheten om drönarmätningar i Torne älv här (september 2024)
Fältarbetet vid Ogunfloden i Nigeria var nästa stora fältinsats.
– Flera byar vid Ogun ligger i riskzonen för översvämningar, detsamma gäller Torne älv som vi besökte i september förra året. På båda platser finns ett lokalt intresse för att bättre övervaka och förutsäga situationer när vattenflödena är höga, för att veta när de kan drabbas, förklarar David.
Arbetet fortsätter
Nu ska alla data från fältinsatsen bearbetas och senare i år planerar projektet att besöka Nigeria igen. Då ska de tillsammans jobba vidare med att hitta sätt för att använda metoderna i NIHSAs verksamhet.
– Vårt nästa steg är att testa den satellit- och drönarbaserade övervakningen av vattenförhållandena i både Ogunfloden och Torne älv, med förhoppning att visa vägen för tillämpningar även i andra områden, avslutar David.
Om forskningsprojektet UAWOS
UAWOS – Unmanned Airborne Water Observing System – är ett fyraårigt forskningsprojekt finansierat av EUs Horizon Europe. Det drivs av Danmarks tekniska universitet DTU och förutom SMHI ingår partners i flera andra europeiska länder, som är experter på olika aspekter av fjärranalys och satellitobservationer.
Läs mer om UAWOS på projektets hemsida (dtu.dk) Länk till annan webbplats.
