Det er danske Skytem som har utviklet antennen som fraktes rundt med helikopter.
Det er danske Skytem som har utviklet antennen som fraktes rundt med helikopter. (Foto: SkyTEM/Bo Bjerre)

Geologisk kartlegging

Med denne antennen er de geologiske undersøkelsene unnagjort på rekordtid

Snart vil droner kunne gjøre den samme jobben.

Den nye metoden til Norges Geotekniske Institutt (NGI) kan sammenlignes med en metalldetektor, bare at den er veldig mye større, og at den finner langt mer enn gifteringer og sjeldne mynter under bakken.

Det forklarer Andreas Aspmo Pfaffhuber overfor TU Bygg. Pfaffhuber er avdelingsleder i NGI med den offisielle stillingsbetegnelsen technology lead airborne geo-intelligence. Han og Joachim Paasche i Kjeller Innovasjon leder de to selskapenes samarbeid om luftbåren geokartlegging. Prosjektet er støttet av Norges forskningsråd.

TU Bygg snakker med de to innovatørene i en telefonkonferanse i kjølvannet av en pressemelding om at de nå tar sikte på å gjøre butikk av den nye tjenesten, som blant annet Bane Nor allerede har benyttet seg av. Senere samme dag skal de sågar få besøk av statsministeren, som ønsker å se nærmere på hva Forskningsrådets støtte har avstedkommet.

– Foreløpig er metoden vår mest aktuell til å kartlegge store områder, sier Pfaffhuber.

Induksjonsmetode

Teknologien til den sekskantede antennen som er festet i vaiere under helikopteret, er basert på elektromagnetisk induksjon. Det innebærer at man kutter strømmen i en sterkt ladet kabelspole, noe som gjør at det sendes ut en magnetisk impuls. Disse impulsene gir fra seg ulike lydfrekvenser ut fra hva de treffer på sin vei ned i grunnen. Dette registrerer antennen, og denne informasjonen sendes til datamaskiner hvor den kvernes gjennom NGIs statistiske algoritmer.

På denne måten kan NGI kartlegge grunnforholdene over store områder på rekordtid. De får vite hva jordsmonnet består av, om det er løs eller fast grunn der, om det er leire eller kvikkleire i grunnen og, ikke minst, hvor langt det er ned til fast fjell. Alt sammen informasjon som utbyggere er helt avhengige av.

– Foreløpig er det bare ekspertene våre som er i stand til å tolke resultatene fra helikoptermålingene. Men vi jobber for å gjøre dette enklere, slik at også ingeniører uten vår bakgrunn kan forstå det, sier Pfaffhuber.

Maskinlæring

Algoritmene i NGIs geofysiske modeller er utviklet etter mange års oppsamling av geologiske data. I tillegg vil maskinene ta lærdom av de nye funnene som gjøres med den luftbårne antennen. Dermed vil målingene bli mer nøyaktige praktisk talt for hver helikoptertur.

Les også

– Målingene med geoskanneren sammenholdes også med punktvise sonderinger på bakken, forklarer Joachim Paasche, som er direktør i forretningsutvikling hos Kjeller Innovasjon.

Med punktvise sonderinger sikter han til tradisjonelle grunnundersøkelser med borehull på strategiske steder av utbyggingsområdet. Han innrømmer at den gamle metoden er betydelig mer nøyaktig enn helikopterskanningen, men at den går glipp av alt som ligger mellom de utvalgte stikkprøvene.

– Med modellene våre får man et bilde av grunnforholdene i hele området man er interessert i, reklamerer Paasche.

Målingene beregner også statistisk usikkerhet, slik at man kan gå tilbake og bore der resultatene eventuelt er for vage. Totalt sett skal dette gi mer pålitelige data, noe som er sårt tiltrengt i bygge- og anleggsbransjen. Ifølge NGI er det ikke uvanlig at store infrastrukturprosjekter blir 20 til 50 prosent dyrere enn budsjettert på grunn av usikre, geologisk informasjon. Fordi boring er så dyrt og tidkrevende, er det grenser for hvor mange punkter man kan sondere før man setter i gang et byggeprosjekt.

– Maskinlæring er nøkkelen for denne teknologien fordi det integrerer enorme datamengder med varierende typer data, mener Andreas Pfaffhuber.

Droner neste

Han understreker at det ikke er gitt for enhver å kunne rekvirere et helikopter med deres utstyr og ekspertise. Hvert oppdrag prises for seg, men at det er dyrt for små prosjekter, er det ingen tvil om.

– Foreløpig er teknologien vår best egnet for å kartlegge nye vei- eller jernbanestrekninger. De bør dessuten være av en viss lengde for at det skal være lønnsomt. Minst 15–20 kilometer, vedgår han.

Stiftelsen NGI

Norges Geotekniske Institutt er en privat næringsdrivende stiftelse med kontor og laboratorier i Oslo, avdelingskontor i Trondheim og datterselskap i Texas i USA og Perth i Australia.

Selskapet ble stiftet i 1953 og er i dag et internasjonalt senter for forskning og rådgivning innen ingeniørrelaterte geofag.

NGI tilbyr ekspertise om jord, berg og snø og deres påvirkning på miljøet, konstruksjoner og anlegg.

Kjeller Innovasjon

Kjeller Innovasjon har eksistert i 20 år og holder til i forskningsparken på Kjeller. De samarbeider med forsknings- og utdanningsmiljøet på Ås og flere andre forskningsmiljøer. Selskapets mål er å «etablere vellykkede selskaper som skaper løsninger samfunnet har behov for».

Kilde: Selskapenes hjemmesider

Pfaffhuber vil likevel ikke avvise at metoden kan være aktuell for eiendomsutviklere som vil undersøke store tomter allerede nå. Samtidig påpeker han at teknologien snart vil være klar for mindre prosjekter.

– Vi er i gang med å utvikle en skalerbar, software-basert sky-tjeneste. Men det er ikke snakk om å lage et program folk kan kjøpe for så å gjennomføre undersøkelsene selv, det vil fremdeles være en tjeneste vi tilbyr, poengterer Paasche.

Forretningsutvikleren sier at de samarbeider tett med utstyrsutviklere i SkyTEM, et selskap med utspring fra Universitet i Århus, for å forbedre teknologien.

– Vi må ta dette steg for steg. Neste år håper vi å gjøre ferdig en mindre, batteridrevet antenne. Men den vil ikke være så liten at den kan fraktes med en drone, sier Pfaffhuber.

Han er tilbakeholden når TU Bygg vil vite når en droneløsning kan være klar. «Om noen få år» er det nærmeste vi kommer en tidsangivelse.

– Men det er ikke bare teknologien som begrenser oss. Vi er også nødt til å innhente tillatelse til å bruke disse dronene, som ikke vil være av den minste sorten. De vil kreve full sertifisering, sier Andreas Pfaffhuber.

– Det nye er avkodingen

NGU

Norges geologiske undersøkelse er en forskningsbasert forvaltningsinstitusjon underlagt Nærings- og fiskeridepartementet (NFD).
Det årlige tildelingsbrevet fastsetter mål, prioriteringer og resultatkrav for NGU. Tildelingsbrevet er basert på Stortingets budsjettvedtak og departementets styringssignaler, og gir også enkelte faglige føringer og spesifiserer konkrete oppdrag.
NGU rapporterer samtidig vår virksomhet tilbake til NFD.
Kilde: ngu.no
 

Teknologien NGI benytter seg av til den luftbårne geoskanneren er minst et par tiår gammel, kan Jan Steinar Rønning, forsker ved Norges Geologiske Undersøkelse (NGU), fortelle. Han peker også på at det er danske SkyTEM, som har laget selve antennen og målesystemet, er verdensledende på denne teknologien, og foretar kontinuerlig oppgraderinger av målesystemet.

– Det nye er at NGI sammen med Kjeller Innovasjon og de danske utviklerne har funnet en metode for automatisk tolkning av dataene som disse målingene gir. Entydige geologiske tolkinger av denne type data er forbundet med noe usikkerhet og må følges opp med boringer. At man nå kan få raske, automatiserte svar, har naturligvis noe for seg, sier Jan Steinar Rønning til TU Bygg.

Les også

Kommentarer (2)

Kommentarer (2)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå