Statistiske sammenhenger mellom overflateruhet og registrerte steinskred : langs infrastruktur som vegnett og jernbane i Norge

Abstract

Steinskred er årsaken til noen av de største naturkatastrofene i Norge. Økt kunnskap om tema kan skape bedre modeller til å forutse steinskred, som igjen kan redusere tap av menneskeliv og økonomiske tap. Overflateruhet er en terrengparameter som indikerer kraftig relieff og dermed også potensielt skredfarlige skråninger. Hovedfokuset i denne rapporten er derfor å undersøke om det er statistiske sammenhenger mellom terrengparameteren overflateruhet og registrerte steinskred. I områder hvor sammenhengen mellom overflateruhet og skredhendelser avviker fra hypotesen, blir det undersøkt om geologiske forhold kan være en forklaring. Et utvalg av overflateruhetsalgoritmer utviklet for gridbaserte høydemodeller testes for korrelasjon med et aktsomhetskart for steinskred. Spennvidde blir vurdert som den algoritmen som fungerer best til formålet i denne rapporten, og blir derfor brukt i analysedelen. Det blir valgt ut tre fokusområder rundt om i Norge med høy steinskredforekomst og forskjellig topografi. Områdene følger infrastruktur som jernbane og vegnett, siden det er i disse områdene det er best dekning over tidligere skredhendelser. Overflateruhet blir beregnet, og informasjon om steinskred blir hentet fra den felles skreddatabasen for hele Norge. Statistiske undersøkelser av forholdet mellom overflateruhet i hele fokusområdet og i skredområdene blir gjennomført. Det konkluderes med at overflateruhet har en statistisk sammenheng med registrerte steinskred. Det viser en generelt økende trend i områder med varierende topografi. Geologien i området kan forklare avvik i trenden og bidrar til å forsterke hypotesen. Sammenhengen mellom steinskred og overflateruhet kan i kombinasjon med geologisk data, fungere som en god modell for å kartlegge potensielt steinskredutsatte områder.

Rock falls are the cause of the biggest geohazards in Norway. Increased knowledge of the phenomenon can help us create better models for anticipating new rock falls, which can reduce loss of human lives and economic losses. The terrain parameter surface roughness indicates a large relief, and therefore a hill with the potential of rock fall events. The main focus in this thesis is to examine if there are any statistical correlation between the terrain parameter surface roughness and registered rock falls. In areas where the correlation between surface roughness and rock fall events show a deviation, will the possibility of a geological explanation be investigated. A selection of algorithms developed for grid based elevation models are used to calculate the surface roughness. The algorithm range is considered to be the best to the purpose in this thesis, and is therefore used in the analysing part of the thesis. Three focus areas are chosen spatially distributed in Norway. All the areas have a high number of rock fall events and different topography. The areas are located along infrastructure as railroads and main roads since it is in these areas most of the rock falls have been registered. Surface roughness is calculated and the information about former rock falls is retrieved from the national slide database for Norway. Statistical examinations are performed on the relationship between the surface roughness in the focus area and in the areas with rock fall events. The conclusion is a general increasing trend in rock fall events in areas with a significant elevation difference. Deviation from the trend can be explained with the geology in the area. A combination of geological data and the surface roughness values can create a good model for mapping areas which can be potentially exposed to rock falls.