Overskrift her Navn på oplægsholder Navn på KU- enhed For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”.

Præsentationer af emnet: "Overskrift her Navn på oplægsholder Navn på KU- enhed For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”."— Præsentationens transcript:

1 Overskrift her Navn på oplægsholder Navn på KU- enhed For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Sascha Müller Dias 1 First attempt to use UAV (Unmanned Arial Vehicle) to localize groundwater discharge zones to lakes and test it against “lake-bed-truth” data using Distributed- Temperature Sensing (DTS) and groundwater discharge rates from vertical heat profiles Sascha Müller, HOBE, University of Copenhagen

2 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Acknowledgments Helene Hoffmann*, Radoslaw Guzinski*, Hector Nieto Solana*, Éva Sebök*, Adam Kristensen*, Peter Engesgaard*. *University of Copenhagen. Sascha Müller Dias 2

3 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Sascha Müller Dias 3 1. Introduction- Why important Groundwater- Surface water interaction -GW discharge focused near shore -Intense small scale spatial heterogeneity of LGD -local direct and indirect measurements challenging in terms of: a) up scalling b) representative? Heat as Tracer -Natural contrast between GW and SW (indicating GW  can see GW discharge) -Difference btw. GW to SW + thermal conductivity (Analytical Solution)  TIR in Groundwater (Thermal Infrared Radiation) -Heat transfer by radiation -Detection of skin temperature of lake (Rosenberry&LaBaugh, 2008) (Kishel&Gerla, 2002)

4 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Hypothesis Sascha Müller Dias 4 Differences in water surface temperature can be related to Groundwater discharge zones, given the condition of buyoancy of groundwater. Danish Lakes with shallow morphology are predestines to match these conditions.

5 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Methods Temperature Profiling (Sediment) -Vertical groundwater fluxes -45 locations -Each loaction Probe sensors at10 different depth (0-0.5 m into lakebed) -Curve fitting to analytical solution (boundary conditions+ thermal properties) -Input Parameters constant Sascha Müller Dias 5 Temperature profiling (water column) -Estimate Buoyancy parameters -1 location -Temperature loggers (TidbiT) at 2 different depth

6 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Distributed Temperature Sensing (DTS) -Laser shot through Glas Fiber (Fiber optic cable) -backscattered signal measured (Raman: stokes vs. Antistokes) -Antistokes = Temperature dependent (exponential) -Measurement spacing: 1 m -Precision: 0.08 °C -spatial resolution/averaging 3m Methods TIR camera (Optris PI 450) attached to UAV (picture) -Resolution: 0.2-0.3 m (imagesize=288x382 pixels) -Flight height: 100 m above surface -±70 km/h -relative temperature (°C of surface) Sascha Müller Dias 6

7 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Sascha Müller Dias 7 1. Study site -lake area: 0.16 km 2 -max.depth: 1.9m -3 inlets, 1 outlet -66% of lake water from groundwater (Kidmose 2010, Kazmierczack 2013, Müller 2013)

8 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Sascha Müller Dias 8 Methods Sebok et.al. 2013)

9 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Results Sascha Müller Dias 9 Buoyancy: -Positive buoyancy flux -G –factor (Lewandowski et al., 2013)  relation between buoyancy and mixing (wind; internal turbulences) -0<G<<1 (late autumn,early spring) -G= 0.1  GW can be detected

10 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Results Sascha Müller Dias 10 High T. Low T. High T. Low T.

11 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Conclusion -Hydrodynamic conditions were excellent for study -Areas of GW- discharge can be localized -first approximation = UAV efficient and fast Remaining challanges: -Calibrate camera (real ° C) -Correct for emissivity effects -extent study for whole lakes -Apply for unknown lake system  TIR pictures need georeference (high resolution= more pictures= more georeferences) -Small time window for study Sascha Müller Sted og dato Dias 11

12 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod References Constantz, J., & Stonestrom, D. A. (2003). Heat as a tool for studying the movement of ground water near streams. Retrieved January 28, 2014, from http://pubs.usgs.gov/circ/2003/circ1260/ Kishel, H. F., & Gerla, P. J. (2002). Characteristics of preferential flow and groundwater discharge to Shingobee Lake, Minnesota, USA. Hydrological Processes, 16(10), 1921–1934. doi:10.1002/hyp.363 Lewandowski, J., Meinikmann, K., Ruhtz, T., Pöschke, F., Kirillin, G., & Lewandowsky, J. (2013). Localization of lacustrine groundwater discharge (LGD) by airborne measurement of thermal infrared radiation. Remote Sensing of Environment, 138, 119–125. doi:10.1016/j.rse.2013.07.005 Rosenberry, D. O., & LaBaugh, J. W. (n.d.). USGS Techniques and Methods 4-D2: Field Techniques for Estimating Water Fluxes Between Surface Water and Ground Water. Retrieved January 28, 2014, from http://pubs.usgs.gov/tm/04d02/ Sebok, E. (2013). Surface water-groundwater interactions at different spatial and temporal scales (p. 169). Sebok, E., Duque, C., Kazmierczak, J., Engesgaard, P., Nilsson, B., Karan, S., & Frandsen, M. (2013). High-resolution distributed temperature sensing to detect seasonal groundwater discharge into Lake Vaeng, Denmark. Water Resources Research, 49(9), 5355–5368. doi:10.1002/wrcr.20436 Stallman, R. W. (1965). Steady one-dimensional fluid flow in a semi-infinite porous medium with sinusoidal surface temperature. Journal of Geophysical Research, 70(12), 2821–2827. doi:10.1029/JZ070i012p02821 Sascha Müller Dias 12

13 Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Thank you for your attention! Sascha Müller Dias 13