Forskare vid University of Nottingham som utvecklade banbrytande teknik som användes för att skapa den första landsomfattande landrörelseskartan över Skottland, har gjort en annan först genom att skapa en ny brittisk markkarta.

Med tusentals satellitradarbilder, tekniken tillämpades under licens av Geomatic Ventures Limited (GVL), ett innovativt universitet-spin-out-företag, att skapa en komplett landrörelsekarta över Storbritannien som en naturlig utveckling från den första landsomfattande kartan över markrörelse i Skottland.

Den nya brittiska kartan täcker en tvåårsperiod från 2015 till 2017 och skapades med hjälp av en intermittent Small Baseline Subset (ISBAS) -analys, en ny satellit fjärranalyserad databehandlingsalgoritm. Den erbjuder den mest detaljerade titt på någonsin Storbritanniens skiftande topografi och belyser områden med faror på grund av kolbrytning, jordpackning, jordskred, kusterosion, deponering och tunneldragning för Londons tunnelbana.

Detta unika markrörelsemätningssystem erbjuder en mängd fördelar. Den kan få mätningar över alla stads- och landsbygdsområden och ger därför en fullständig bild av den rörliga markytan i Storbritannien, som är av stort intresse för beslutsfattare och ett brett spektrum av branscher. Dessa inkluderar olja och gas på land, civilingenjör, försäkring, gruvdrift och kolhandel.

Dr Stephen Grebby, Biträdande professor i jordobservation, förklarade, "Med den nya kartan kan vi bättre förstå hur hela Storbritanniens landskap påverkas av olika naturliga och antropogena processer. Samtidigt som vi ger detaljerad information för att studera de enskilda mekanismerna för dessa processer, tekniken erbjuder också ett sätt att identifiera och mildra eventuella risker som dessa också kan utgöra för infrastruktur, samhället och miljön. "

Dr John Kupiec, Innovationschef på Miljöverket kommenterade, "Miljöbyrån har stöttat GVL i denna innovativa utveckling och är glad över att se produkten släppas som en interaktiv online -karta. Miljöbyrån och andra myndigheter och offentliga organisationer kommer att kunna använda den omfattande informationen för en mängd olika applikationer för att övervaka både de naturliga och byggda miljöerna till förmån för människor och för att främja hållbar utveckling. "

Stora anläggningsprojekt som arbetena på Kennington Park, London, del av Northern Line Extension, ligga i hjärtat av en stor nedsänkningsskål (röd/brun på kartan) som mäter mer än 500 meter, strax öster om Ovalen. Detta beror troligen på att en axel sjönk som slutfördes i november 2017. Kartan visar också att delar av den föreslagna HS2 -rutten går genom några av de mest dynamiska områdena för kolminskning i England.

Kolgruvområden innehåller stora områden med ytåterhämtning (höjning - blått på kartan) vilket är en vanlig förekomst när de underjordiska arbetsfloden översvämmar efter stängning, men det finns också många fall av att kollapsa gruvor djupt under jorden som fortfarande kan leda till nedsänkta ytor (röd/brun på kartan) decennier efter stängning. Exemplen på sådana effekter kan ses i stor utsträckning över tidigare kolfält som Leigh, Greater Manchester; North Nottinghamshire; South Yorkshire; Stoke-on-Trent; och Midlothian. Även om kartan visar markrörelser i dessa och andra områden, det finns mycket liten anledning till oro, eftersom priserna vanligtvis är mycket låga (bara några millimeter per år) och knappt skulle märkas i de flesta fall.

Den nya kartan identifierar enkelt avtagande områden (i rött/brunt) i Skottlands Flow Country, som är den största filtmossen i Europa och den största enskilda markbaserade kolbutiken i Storbritannien, därmed säkerställas att skadans omfattning kan bedömas. Denna viktiga information kan bidra till internationella rapporter om utsläpp som lämnas till FN:s ramkonvention om klimatförändringar (UNFCC), Kyotoprotokollet och Europeiska unionen. Det ger också användbara bevis för framgången med restaureringskampanjer som är viktiga för att rapportera om koldioxidbindning.

Dr Andy Sowter, Teknisk chef för GVL sa:"Detta är verkligen det första i sitt slag. Ingen har någonsin kartlagt landrörelser över hela Storbritannien så här tidigare, omfattar hela landsbygden och stadslandskapet, och allt från en satellit som kretsar 800 km ovanför oss. Denna unika bild har avslöjat en dynamisk, skiftande, kollapsande landskap som domineras av onaturligt, konstgjorda aktiviteter som vårt arv inom kolbrytning, jordbruksmetoder och torvskötsel. Det har konsekvenser för en hel rad industriella och statliga organ, inklusive de inom energi, infrastruktur, miljöledning och klimatförändringar men visar också att en låg kostnad, operativ lösning för övervakning av landytans dynamik i denna skala är möjlig. "

Om kartan över hela landet i Storbritannien

Kartan togs fram från över 8 TB radardata (mer än 2000 bilder) som förvärvats över två år av satellituppdraget Sentinel-1, som ingår i Europeiska unionens Copernicus -program. Sentinel-1-data laddades ner gratis från European Space Agency-webbplatsen. Data analyserades med hjälp av den nya (patentsökta) ISBAS Interferometric SAR (InSAR) -metoden som utvecklats av University of Nottingham och uteslutande licensierats av GVL, som unikt kan kartlägga både landsbygden och stadsområdena. Bilderna bearbetades av GVL.

Om ISBAS -metoden

Metoden Intermittent Small Baseline Subset (ISBAS) testades första gången 2012 i samarbete med British Geological Survey. Under 2014, det var den totala vinnaren av den prestigefyllda Copernicus Masters Competition, även känd som "Space Oscars, 'tilldelas av Europeiska unionen och European Space Agency. Sedan dess har den validerats fullt ut och är föremål för ett växande antal högt rankade fackgranskade tidskrifter. Det är också föremål för en patentansökan från University of Nottingham.