Tyrskyvyöhykkeen kaukokartoitus CoastSat-algoritmilla : Tuuliolosuhteiden, merivedenkorkeuden ja rannan syvyysolosuhteiden vaikutukset

Abstract

Tyrskyvyöhykettä käytetään ranta-alueilla hyvin moneen ja näin se vaikuttaa niin ranta-alueen käyttöön kuin myös sen suunnitteluun. Aallot murtuvat tyrskyvyöhykkeellä luoden tyrskyvyöhykkeestä hyvin dynaamisen alueen. Tyrskyvyöhykkeen kaukokartoitus onkin tärkeää niin ihmistoiminnan kuin myös luonnon näkökulmasta. Tuuli saa aikaan aallot siirtämällä sen energiaa kitkan kautta vedenpintaosiin. Tämän takia tuulen nopeudella ja suunnalla on vaikutusta aaltojen ominaisuuksiin, kuten korkeuteen ja jaksoon. Aallot murtuvat rannassa, kun rannan pohjan madaltuminen saa aikaan aallon kulman jyrkentymisen, vauhdin hidastumisen ja lopulta aallon murtumisen. Rannan syvyysolosuhteilla on siis merkittävä rooli tyrskyvyöhykkeen sijainnin kannalta. Yyterin sannat ja Kökar poikkeavat toisistaan niin tuulen vaikutuksen kuin myös rannan syvyysolosuhteiden myötä. Näillä alueilla aaltojen murtuminen on erilaista ja näin tyrskyvyöhykkeet poikkeavat toisistaan ominaisuuksiltaan. Tässä tutkimuksessa käytän CoastSat-algoritmia havaitsemaan tyrskyt tyrskyvyöhykkeeltä eri tuuli olosuhteissa ja vedenkorkeuksissa. Yyterin santojen osalta näyttää siltä, että tuulen suunnalla, tuulen nopeudella eikä vedenkorkeudella voida selittää tyrskyvyöhykkeiden pinta-alojen muutoksia. Kuitenkin CoastSat-algoritmin luokittelu epäonnistu Yyterin sannoilla monessa tapauksessa luokittelemassa maa-alueita tyrskyiksi. Tämän takia tulokset voivat olla vääristyneitä. Kökarin osalta tuulen nopeudella vaikuttaa olevan enemmän merkitystä tyrskyvyöhykkeen pinta-alojen muutoksiin kuin tuulen suunnalla. Vedenkorkeuden muutokset näyttävät vaikuttavat tyrskyjen kokoon.

The surf zone has a significant role in coastal areas, influencing both their usage and planning. Waves break within the surf zone, making it a highly dynamic area. Therefore, remote sensing of the surf zone is essential from both human activity and environmental perspectives. Wind generates waves by transferring its energy through friction to the water surface. For this reason, wind speed and direction affect wave characteristics, such as height and period. Waves break near the shore as the decreasing depth causes the wave angle to steepen, the speed to decrease, and eventually, the wave to break. Thus, seabed depth conditions play a crucial role in determining the location of the surf zone. Yyterin sannat and Kökar differ in terms of wind effects and seabed depth conditions. These differences result in varying wave-breaking patterns, leading to surf zones with distinct characteristics. In this study, I use the CoastSat algorithm to detect breaking waves in the surf zone under different wind conditions and sea levels. For Yyteri, it appears that changes in surf zone areas cannot be explained by wind direction, wind speed, or changes in sea level. However, the CoastSat algorithm frequently misclassified land areas as breaking waves in Yyteri, potentially distorting the results. In Kökar, wind speed seems to have a greater influence on changes in surf zone areas than wind direction. Additionally, changes in sea level appear to affect the size of breaking waves too in Kökar.