Radardetectie van vliegbewegingen door vogels · 2016. 1. 3. · “Superfledermaus ” 18 aug–18...
Transcript of Radardetectie van vliegbewegingen door vogels · 2016. 1. 3. · “Superfledermaus ” 18 aug–18...
NVBM Symposium | 9 november 2012
Radardetectie van vliegbewegingendoor vogels
Hidde Leijnse
NVBM Symposium | 9 november 20122
Bijdragen
Adriaan Dokter1, Martin de Graaf2, Michael Kemp1, Judy Shamoun-Baranes1, Felix Liechti3, Hans van Gasteren4, Pierre Tabary5, Laurent Delobbe6, Emiel van Loon1, Willem Bouten1, Hans Beekhuis2 en Iwan Holleman2
1Universiteit van Amsterdam, Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics2KNMI
3Zwitsers Ornithologisch Instituut4Koninklijke Luchtmacht
5Météo France6KMI
NVBM Symposium | 9 november 20123
Vogeltrek in radarbeeldenVoorbeeld 17 oktober 2008
355˚ 0˚ 5˚ 10˚10˚
50˚
55˚
0 100 200
Kilometers
KoperwiekTurdus iliacus
10˚0˚50˚
355˚ 5˚
55˚
NVBM Symposium | 9 november 20124
355˚ 0˚ 5˚ 10˚10˚
50˚
55˚
0 100 200
Kilometers
50 km
Vogeltrek in radarbeeldenVoorbeeld 17 oktober 2008
radiële snelheidreflectiviteit
NVBM Symposium | 9 november 20125
355˚ 0˚ 5˚ 10˚10˚
50˚
55˚
0 100 200
Kilometers
50 km
Vogeltrek in radarbeeldenVoorbeeld 17 oktober 2008
radiële snelheidreflectiviteit
NVBM Symposium | 9 november 20126
Vogeltrek
Neerslag
= Wideumont radar
Ruimtelijk glad
Ruimtelijk variabel
Vogels herkennen in radarbeelden
NVBM Symposium | 9 november 20127
Neerslag(passage van een koufront)
Vogeltrek:SD drempelwaarde 2 m/s
Vliegsnelheid
Vliegrichting
Automatische vogel-herkenning
1) Radiëlesnelheid analyse
NVBM Symposium | 9 november 20128
Automatische vogel-herkenning
2) Neerslag wegfilteren
NVBM Symposium | 9 november 20129
Hoo
gte
[km
]
nacht
schemering
Hoogteprofiel van vogeldichtheid
Kolom-geintegreerde vogeldichtheid
dag
Uitvoer van automatisch algoritme
NVBM Symposium | 9 november 201210
“Superfledermaus”
Nauwkeurige identificatie:
vleugelslagpatroon van een zangvogel
vleugelslagpatroon van een insect
Tijd
Am
plitu
de
Validatie met vogelradar
NVBM Symposium | 9 november 201211
C-band Doppler weerradar
X-band vogelradar“Superfledermaus”
18 aug–18 sep 2007
21 sep–22 okt 2007
7 maart–8 mei 2008
NVBM Symposium | 9 november 201212
Super-fledermaus,
Saint Hubert
Weerradar, Wideumont
WeerradarVogelradar
Validatieresultaten
NVBM Symposium | 9 november 201213
ToepassingenToegepast:• veiligheid voor luchtvaart
• analyse risico aanvaringen met windmolens
• boorplatforms
Wetenschappelijk:• in kaart brengen van trekroutes• effect van grootschalige weerpatronen op trekroutes
• reactie van vogels op hindernissen• monitoren van populaties• keuze van trekhoogte• reactie van vogels op menselijke verstoringen
NVBM Symposium | 9 november 201214
Voorjaar Najaar
Hoogte
Win
d m
eeTem
per
atuur
Voorjaar Najaar
0.4
1.0
2.0
3.0
Hoogte
[km
]
Vogeldichtheid [km-3]
Keuze van trekhoogte
NVBM Symposium | 9 november 201215
Menselijke verstoringen
NVBM Symposium | 9 november 201216
Grauwe ganzen (~7000)
Kolganzen (~3000)
Smienten (~11000)
NVBM Symposium | 9 november 201217
Menselijke verstoringen
NVBM Symposium | 9 november 201218
Menselijke verstoringen
Jaarwisseling 2011-2012:• Let op de aangegeven gebieden• Vooral bij water zijn reflecties te zien
• Vooral watervogels die opschrikken
• Geen reflecties van vuurwerk
NVBM Symposium | 9 november 201219
Gebruik Europees radarnetwerk (OPERA)
Te ontwikkelen:• Automatisch inregelen filter voor grondecho’s per radar
• Real-time ruwe data beschikbaar
• Geschikt maken voor OPERA data format/converteren data naar OPERA data format
• Operationele systemen ontwikkelen binnen OPERA
• Bepalen geschiktheid van radar voor vogelmeting automatiseren
NVBM Symposium | 9 november 20122020
Automatisch filter voor grondecho’s
• Bestaand filter op basis van 5 droge dagen in februari 2008
• Dit filter is niet in te regelen voor ~200 Europese radars
• Door veranderingen in bebouwingen is het bestaande filter beperkt houdbaar
• Nieuw filter is op basis van statistieken van radarpixels over de afgelopen maand
NVBM Symposium | 9 november 201221
Europese samenwerking
ENRAM:European Network for the Radar surveillance of Animal Movement
• Vogels en insecten• Uitwisseling van vogeltrekgegevens van weerradars en vogelradars• Uitwisseling van kennis• Interdisciplinaire samenwerking• Samenwerking met de VS (geharmoniseerd weerradarnetwerk)• Als netwerk pleiten voor open data
NVBM Symposium | 9 november 201222
19 April 2008 19:30 UTC19 April 2008 21:00 UTC
Voorbeeld van gebruik van OPERA netwerk
NVBM Symposium | 9 november 201223
Veel vertrek, beperkte aankomstGebruik maken van wind mee op hoogte
Zowel vertrek als aankomst
Geen vertrek, alleen aankomst
Geen vertrek, geen aankomst
wind wind
NVBM Symposium | 9 november 201224
Wideumont
Trappes
Ardennen
2.5 km
1.3 km
0.8 km
2.0 km
“gebied rond Parijs”
“noord Frankrijk”
Hei
ght a
bove
gro
und
0.5 km
-0.5
0.5 km
NVBM Symposium | 9 november 201225
Conclusies
Het is mogelijk om met weerradars automatisch nauwkeurige profielen van vogeldichtheden te meten.
Het is in principe mogelijk om het uigebreide netwerk van bestaande weerradars in Europa te gebruiken om vogeltrek op continentale schaal te bestuderen. Een van de belangrijkste toepassingen hiervan is de (militaire) luchtvaart
Gegevens van weerradar zijn essentieel om gedrag van vogels beter te begrijpen, en daarmee te kunnen modelleren (bijvoorbeeld het vormen van meerlaagse vogeltrek)
Meteorologen en ornithologen hebben in principe hetzelfde doel: vogels van andere echo’s onderscheiden in weerradar gegevens. Daarom zijn er zeker mogelijkheden voor samenwerking: ENRAM!
NVBM Symposium | 9 november 201226
Bedankt voor de aandachtPartners:Vogeltrek Nederland → EngelandVragen?
Vliegbewegingen bij vliegveld Wenen bij buien
Literatuur
Dokter A.M., Liechti F., Stark H., Delobbe L., Tabary P., Holleman I. (2012), Birdmigration flight altitudes studied by a network of operational weather radars. J. Roy. Soc. Interface, doi:10.1098/rsif.2010.0116.
van Gasteren H., Holleman I., Bouten W., Van Loon E., Shamoun-Baranes J. 2008 Extracting bird migration information from C-band Doppler weatherradars. Ibis 150(4), 674-686.
Ginati A., Coppola D., Garofalo G., Shamoun-Baranes J., Bouten W., van Gasteren H., Dekker A., Sorbi S. (2010), FlySafe: An early warning system toreduce risk of bird strikes, European Space Agency Bulletin (pp. 46-55), ESA.
Kemp M.U., Shamoun-Baranes J., Dokter A.M., van Loon E.E., Bouten W. (2012), The influence of weather on altitude selectionby nocturnal migrants in mid-latitudes, Ibis, submitted.
Shamoun-Baranes J., Dokter A.M., van Gasteren H., van Loon E.E., Leijnse H., Bouten W. (2011), Birds flee en mass from New Year's Eve fireworks, Behavioral Ecology 22(6), 1173-1177, doi:10.1093/beheco/arr102.
Shamoun-Baranes J., van Gasteren H. (2011), Atmospheric conditions facilitatemass migration events across the North Sea., Anim. Behav. 81, 691-704, doi:10.1016/j.anbehav.2011.01.003.