Strategisk instituttprogram (SIP): Testing og vurdering av metoder for romlig skalering av fosfordata

Abstract

Denne rapporten eksemplifiserer hvordan man kan benytte romlig spredte observasjoner av forsforkonsentrasjoner til å si noe om tilstanden i nærliggende lokaliteter uten observasjoner. Metodene presentert representerer forskjellige tilnærmelser til romlig skalering av fosfordata, fra rene GIS-baserte metoder som bruker nærhet til kjente observasjoner som kriterium ved interpolasjon til en prosess-basert modell som benytter data om kildene og kunnskap om prosessene som påvirker fosfortilførslene fra nedbørfelt og gjennom vassdraget. I kapittel 2 ble et sett med forskjellige romlige interpolasjonsmetoder tilgjengelig i ArcGIS 9.1 og Spatial Analyst testet i Haldenvassdraget, et nedbørfelt som i enkeltområder er sterkt påvirket av antropogen forurensning. De forskjellige interpolasjonsmetodene (Kriging, Inverse Distance Weighting (IDW) og Spline) med varierende parametersett ble testet, kryss-validert og vurdert mot uavhengige observasjoner. Av disse metodene viste generelt sett Kriging å fungere best. Det tas imidlertid forbehold om at de andre metodene vil kunne fungere bedre med et annet valg av parametersett og på andre datasett. Oppsummert kan det sies at interpolasjonsmetodene kan fungere tilfredsstillende når målepunktene befinner seg tett i forhold til hverandre og det ikke er ekstreme enkeltpunkt i datasettet. I kapittel 3 ble én bestemt GIS-metode (Inverse Distance Weighting, IDW) anvendt til å generere landsdekkende koeffisienter for avrenning av TotP og TotN fra utmark. Metoden synes å ha fungert godt selv om den ikke er verifisert mot uavhengige observasjoner. Kapittel 4 illustrerer mulighetene som finnes i en romlig fordelt modell (INCA-P). Modellen er prosessbasert, i motsetning til interpolasjonsmetodene (GIS-baserte) testet og anvendt i kapittel 2 og 3. Den prosessbaserte modellen beskriver de prosessene som styrer fosfortilførsler og –transport i nedbørfelt og vassdrag noe som muliggjør flere typer analyser, som for eksempel analyse av trender i tid og rom og muligheter til å simulere scenarier.