Skyfallskartering – En jämförelse mellan nationella höjdmodellen och flyginsamlad laserdata : Tillämpning över område i Fagersta kommun

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