Hide metadata

dc.date.accessioned2014-02-06T12:00:12Z
dc.date.available2014-02-06T12:00:12Z
dc.date.issued2012en_US
dc.date.submitted2013-02-05en_US
dc.identifier.citationSchneevoigt, Nora Jennifer. Remote sensing in geomorphological and glaciological research. Doktoravhandling, University of Oslo, 2012en_US
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10852/34579
dc.description.abstractKalde områder er svært omskiftelige og spiller en viktig rolle i den globale klimadebatten. De reagerer sensitivt selv på små klimatiske variasjoner, ettersom temperaturene fluktuerer rundt frysepunktet. Det er derfor behov for grundig og konstant overvåkning. Utilgjengeligheten i alpine og polare områder kan delvis kompenseres med fjernmålingsdata med tilnærmet global dekning. På grunn av høy reliefenergi, skyer, snø- og isdekke er det utfordrende å overvåke disse områdene fra rommet. I denne tverrfaglige geografiske mulighetsstudien diskuteres fjernanalyse fra et teoretisk ståsted og eksemplifiseres ved tre anvendelser fra høyfjellsområder. Potensialet fjernanalyse har for måling av klimatisk kalde omr˚ader i lavere (europeiske Alper, venezuelanske Andesfjellene) og høyere (Svalbard) breddegrader, blir undersøkt med data fra både passive optiske og aktive radar satellittsensorer. Først og fremst undersøkes det vitenskapelige grunnlaget for fjernanalyse, og det diskuteres hvorvidt det er en metode eller en vitenskap. Det argumenteres for at vitenskap i dag knapt kan skilles fra metoder og teknologi som benyttes i vitenskapens framgang. Myten om at vitenskapen er overordnet teknologien kan vise seg å være en utdatert rest fra tidligere, mindre teknologiske tider. De vanskelig definerbare termene ‘vitenskap’ og ‘fjernanalyse’ gjenspeiler et generelt problem med kategorisering i den moderne vitenskapen. I det første studieområdet identifiseres de karakteristiske geomorforlogiske landformene. Deretter klassifiseres et optisk ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) satellittbilde og en digital terrengmodell (DTM) hierarkisk med fuzzy medlemskapsfunksjoner i en segmentbasert tilnærming i fire skalaer. Det resulterende tematiske kartet av Reintal har en samlet nøyaktighet på 92 % og en kappa-koeffisient på 0,915. Det påviser både sedimentlagre og deres aktivitetsnivå innen det alpine sediment systemet. I det andre studieområdet undersøkes, ved hjelp av en radar DTM og et ASTER-bilde, massebevegelse i de venezuelanske Andesfjellene. Den mulige forekomsten av løsmasse- og sørpeskred blir modellert som en funksjon av topografi og sedimentdynamikk. Resultatet representerer en realistisk initiell risikovurdering av kvalitativ sannsynlighet for løsmasse- og sørpeskred i området, og understreker viktigheten av videre måling, modellering og over våkning av bevegelse. I det tredje studieområdet fokuseres det på bevegelse i ismasser. Synthetic aperture radar (SAR) bilder fra satellittene ERS-1 og ERS-2 (European Remote Sensing) benyttes sammen med en DTM til differensiel interferometri. Et gjennomsnitt på noen få centimeter per dag og maksimal horisontal forflytning på 18 til 20 cm d−1 indikerer forholdene før surge på Comfortlessbreen i 1996. Sammen med andre data og tidligere surgestudier inngår disse resultatene deretter i en samlet konseptuell surgemodell. Denne omfatter surge i både tempererte og polytermale breer, så vel som prosessene før den synlige surgen. Dette arbeidet viser anvendeligheten av multi-sensor fjernanalyse for romlig kartlegging, overvåkning og modellering i kalde miljøer. En universal tilnærming for alle mulige forskningsspørsmål finnes ikke; adekvate data og metoder bør velges ut fra deres respektive styrke i forhold til det bestemte emnet. Funnene er ikke bare av interesse for den anvendte vitenskapen, men eksemplifiserer også behovet for ytterligere teoretisk utvikling.nor
dc.description.abstractCold environments are highly variable and play an important role in the global change debate. At freezing point temperatures, they react sensitively even to minor climatic variations and therefore they need to be monitored closely and constantly. The relative inaccessibility of alpine and polar regions can be partly compensated for by the almost global availability of remote sensing data. Due to high relief energy, cloud, snow and ice cover, it is challenging to monitor these regions from a distance. This interdisciplinary feasibility study analyses remote sensing from a theoretical point of view and in three exemplary high mountain case studies. The potential of remote sensing for monitoring cold climate environments in lower (European Alps, Venezuelan Andes) and higher latitudes (Spitsbergen) is investigated with data from passive optical and active radar satellite sensors. First of all, the scientific basis of remote sensing is examined, and the question is raised as to whether it is science or method. It is argued that sciences nowadays can hardly be separated from the methodologies and technologies they make use of for their advancement. The myth of the supremacy of science over technology may prove to be an outdated remnant of former, less technologised times. The elusiveness of the terms ‘science’ and ‘remote sensing’ is symptomatic of a general problem of categorisation found in modern sciences. For the first case study, the characteristic features of geomorphological landforms are initially identified. In a segment-based approach on four scales, an optical Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) satellite scene and a digital elevation model (DEM) are then classified hierarchically with fuzzy membership functions. The resulting thematic map of the Reintal catchment reaches an overall accuracy of 92 % and a kappa coefficient of 0.915. It is possible to identify both sediment stores and activity status within the alpine sediment cascade system. The second case study examines mass movements in the Venezuelan Andes with a DEM and an ASTER scene. The potential occurrence of debris flows is modelled as a function of topography and sediment dynamics. The results represent a realistic first hazard assessment of qualitative debris flow probabilities in the region and underline the importance of further displacement measurement, modelling and monitoring. Glacier mass movement is the focus of the third case study. Synthetic aperture radar (SAR) scenes by the European Remote Sensing satellites ERS-1 and ERS-2 are used for differential interferometry along with a DEM. An average of a few centimetres per day and maximum horizontal displacements of 18 to 20 cm d−1 indicate pre-surge conditions on Comfortlessbreen in 1996. These and other data as well as previous surge studies are then turned into a synthesized conceptual model, which accommodates both temperate and polythermal glacier surges and also accounts for processes prior to surge visibility. This work shows the usefulness of multi-sensor remote sensing for spatial mapping, monitoring and modelling in cold climate environments. One universal approach for all possible research questions does not exist; adequate data and methods have to be chosen in accordance with their respective strengths for the particular topic. The findings are not only of interest for applied research questions, but also exemplify the need for further theory formation.eng
dc.language.isoengen_US
dc.relation.haspartPaper I / Chapter 2 Schneevoigt, N.J. (subm.): Review article: Is remote sensing proper science? Manuscript submitted to Norsk Geografisk Tidsskrift. The paper is removed from the thesis in DUO.
dc.relation.haspartPaper II / Chapter 3 Linking geomorphic systems theory and segmentation Published as: Schneevoigt, N.J. & L. Schrott (2006): Linking geomorphic systems theory and remote sensing. A conceptual approach to Alpine landform detection (Reintal, Bavarian Alps, Germany). Geographica Helvetica 61(3): 181-190. Published under a Creative Commons Attribution 3.0 License. http://dx.doi.org/10.5194/gh-61-181-2006
dc.relation.haspartPaper III / Chapter 4 Detecting geomorphic landforms from optical imagery Published as: Schneevoigt, N.J., van der Linden, S., Thamm, H.-P. & L. Schrott (2008): Detecting Alpine landforms from remotely sensed imagery. A pilot study in the Bavarian Alps. Geomorphology 93: 104-119. http://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2006.12.034
dc.relation.haspartPaper IV / Chapter 5 Segment-based classification of optical and elevation data Published as: Schneevoigt, N.J., van der Linden, S., Kellenberger, T., Kääb, A. & L. Schrott (2011): Object-oriented classification of alpine landforms from an ASTER scene and digital elevation data (Reintal, Bavarian Alps). Grazer Schriften der Geographie und Raumforschung 45: 53-62. Posted here with permission from the editor.
dc.relation.haspartPaper V / Chapter 6 Modelling mass movement from radar elevation data published Published as: Ortega, R.Z. & N.J. Schneevoigt (2012): Modelling potential debris flows from SRTM data in the upper Chama river watershed, northwestern Venezuela. Revista Geográfica Venezolana 53(1): 93-108. Posted here with permission from the editor.
dc.relation.haspartPaper VI / Chapter 7 Glacier movement from radar image and optical elevation data Published as: Schneevoigt, N.J., Sund, M., Bogren, W., K¨a¨ab, A. & D.J. Weydahl (2012): Glacier displacement on Comfortlessbreen, Svalbard, using 2-pass differential SAR interferometry (DInSAR) with a digital elevation model. Polar Record 48(244): 17-25. http://dx.doi.org/10.1017/S0032247411000453
dc.relation.haspartPaper VII / Chapter 8 Sund, M., Eiken, T., Schneevoigt, N.J. & J.O. Hagen (in prep.): Towards a revised and synthesized conceptual surge model. In: Sund, M. (2011): On the dynamics of surge-type and tidewater glaciers in Svalbard. PhD thesis, Department of Geosciences. Series of dissertations submitted to the Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Oslo, No. 1147. ISSN 1501-7710. The paper is removed from the thesis in DUO.
dc.relation.haspartPaper VII / Chapter 8 Sund, M., Eiken, T., Schneevoigt, N.J. & J.O. Hagen (in prep.): Towards a revised and synthesized conceptual surge model. In: Sund, M. (2011): On the dynamics of surge-type and tidewater glaciers in Svalbard. PhD thesis, Department of Geosciences. Series of dissertations submitted to the Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Oslo, No. 1147. ISSN 1501-7710. The paper is removed from the thesis in DUO.
dc.relation.urihttp://dx.doi.org/10.5194/gh-61-181-2006
dc.relation.urihttp://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2006.12.034
dc.relation.urihttp://dx.doi.org/10.1017/S0032247411000453
dc.titleRemote sensing in geomorphological and glaciological researchen_US
dc.typeDoctoral thesisen_US
dc.date.updated2014-02-05en_US
dc.creator.authorSchneevoigt, Nora Jenniferen_US
dc.subject.nsiVDP::450en_US
cristin.unitcode152200en_US
cristin.unitnameGeofagen_US
dc.identifier.bibliographiccitationinfo:ofi/fmt:kev:mtx:ctx&ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&rft.au=Schneevoigt, Nora Jennifer&rft.title=Remote sensing in geomorphological and glaciological research&rft.inst=University of Oslo&rft.date=2012&rft.degree=Doktoravhandlingen_US
dc.identifier.urnURN:NBN:no-33405en_US
dc.type.documentDoktoravhandlingen_US
dc.identifier.duo175960en_US
dc.contributor.supervisorDan J. Weydahl, Andreas Kääb, Lothar Schrott, Jon Ove Hagen, Elisabeth Alve, Petter Hovinden_US
dc.identifier.fulltextFulltext https://www.duo.uio.no/bitstream/handle/10852/34579/2/dravhandling-schneevoigt.pdf


Files in this item

Appears in the following Collection

Hide metadata