A vegetation map and a digital elevation model over the Kapp Linné area, Svalbard : with analyses of the vertical and horizontal distribution of the vegetation

Abstract

A vegetation map and a Digital Elevation Model has been generated over a 54 km2 area situated at the western coast of Svalbard, at the Isfjorden fiord. The map is based on aerial photographs and a field survey made during the summer of 1994. The classification system used is described by Elven et alia (1990), for a similar study in Gipsdalen in the inner part of Isfjorden. The classification of the vegetation in our investigation area resulted in a map in scale l: 14 000, with a reliability of 61,3% and with 20 vegetation classes. The map was digitized and presented in scale l: 40 000. The two most widespread clas ses are type 113* -Exposed gravelly ridges with Salix polaris, and type 142 -Early snowbed/snowflush vegetation with Salix polaris. In areas with dolomitic bedrock, Dryas octopetala is frequent (type 112). Large areas are characterized by patterened ground and other frost sorting phenomena (type 112a*, l13a*, 226). The poorly drained sites have a thick moss layer and an abundance of grasses (type 222), while the areas below the birdcliffs are dominated by mosses and perennial herbs (subgroup 16).
The DEM was generated using a method developed by Eklundh and Mårtensson (1994). The method is based on point sampling in a regular grid. The data was obtained from three maps, two of them made by Åkerman (1980) and the third one from a preliminary print from Norskt Polarinstitutt. Seven different interpolations were tested using the Inverse distance and Kriging methods, with a slight modification of the parameters. The best interpolation was achieved using Inverse distance with a search-window of 6 x 6 pixels and a distance weight of 2. The resulting DEMs had a resolution of 50m in the horizontal plane and 2m in the vertical plane. The DEM was combined with the vegetation map and some analyses of the vegetation were made, considering the preferred aspect, slope angle and elevation. The results showed that most of the plants grew at angles less than 5 degrees and at aspects between 225 -315 degrees (SW -NW) Hardly any vegetation was growing in the interval between 90 and 225 degrees (E -SW). Most of the vegetation preferred to grow beneath the 100 metres level. However, beneath the birdcliffs, vegetation could survive up to about 350 metres above sea level, 220 metres higher than elsewhere in the area.

Abstract (Swedish)

En vegetationskarta och en digital höjdmodell har gjorts över ett 54 km2 stort område beläget på Svalbards västkust, vid Isfjorden. Vegetationskartan är baserad på flygbilder och en undersökning gjord i fält under juli månad 1994. Systemet som användes vid klassificeringen av de olika vegetationstyperna är utarbetad av Elven et al. (1990) för en liknande studie i Gipsdalen på Svalbard. Vår vegetationskartering resulterade i en karta i skala 1: 14 000, med 20 vegetationsklasser och med en total noggranhet på 61,3%. Kartan digitaliserades och finns nu presenterad i denna uppsats i skala 1:40000. Faktorer som reglerar vegetationstypen och täckningsgraden är dränering, snötäcke, exponering, jordens egenskaper, höjd över havet och berggrunden. På grund av det hårda arktiska klimatet är vegetationen ofta gles, med undantag av den täta myr-och fågelbergsvegetationen. Den senare är också den i särklass artrikaste vegetationstypen på
Svalbard. Myrarna är dominerade av tjocka mosslager och olika sorters gräs och halvgräs,
medan områdena nedanför fågelbergen domineras av mossor i kombination med olika
perenna örter. Myrarna är främst belägna i sänkor mellan fossila strandvallar eller runt
kanterna på de otaliga små dammarna och sjöarna i området. En stor del av området består av
en väl dränerad strandflata, vars vegetation domineras av Salix polaris (Polarvide), Saxifraga oppositifolia (Purpurbräcka), Silene acaulis (Fjällglim), Dryas octopetala (Fjällsippa) och
olika lavar och mossor. Dryas octopetala är kalkberoende och växer i området främst där
dolomitberggrunden går i dagen, resten av de nämnda arterna visar ingen preferens för någon
särskild berggrund. Stora områden är karaktäriserade av polygonmark och
frostsorteringsfenomen. I dessa områden är vegetationen mycket gles, men samma arter som
ovan dominerar. Helt vegetationslösa är havsstränderna, vissa flodkoner, taluskoner, vissa
gelifluktionslober, blockfält, deflationsytor, recenta moräner och en stor del av de två
bergsryggarna, Vardeborgen och Griegaksla.
Den digitala höjdmodellen framställdes med hjälp av en metod som utvecklats av Eklundh och Mårtensson (1994). Metoden är en förenkling av datainsamlingen till digitala höjdmodeller. Höjddata digitaliseras in i form av punkter i ett regelbundet nät istället för höjdkurvor. Detta gör att digitaliseringen går betydlig snabbare än annars, men resultatet blir i stort sett detsamma. Höjddatan erhölls från tre olika kartor, av vilka två var gjorda av Åkerman (1980) och den tredje erhölls från Norskt Polarinstitutt. Sju olika interpoleringar testades för att se vilken som passade området bäst. Fyra av interpoleringarna gjordes med hjälp av Inverse distance interpolering och tre med hjälp av Kriging interpolering, var och en med en viss modifiering av parametrarna men med samma höjddata. Resultatet utvärderades med hjälp av 125 slumpvis utvalda punkter. Den bästa höjdmodellen erhölls med Inverse distance interpolering, där sökfönstret hade en storlek av 6 x 6 pixlar och viktningen hade satts till 2, dvs punkter som ligger nära den punkt som ska interpoleras ges större inflytande än de som är belägna längre bort. Den resulterande höjdmodellen hade en upplösning på 50 m i horisontalplanet och 2 m i vertikalplanet.
Höjdmodellen kombinerades med vegetationskartan och några analyser av vegetationens vertikala och horisontella utbredning gjordes. Varje vegetationsklass analyserades var för sig för att få reda på deras respektive preferenser med avseende på aspekt, lutning och höjd över havet. Resultatet visade att en av de viktigaste begränsande faktorerna var lutningen. De flesta vegetationsklasserna återfanns i områden med en sluttningsgradient på mindre än 5°. Antagligen beror detta på att jorden på sluttningar med högre gradient än 5° är så instabil att växterna har svårt att finna fäste. Analyserna av aspekten visade att de flesta vegetationsklasserna föredrog aspekter mellan 225 och 315° (SW-NW). Nästan ingenting växte i aspekter mellan 90 och 225°, med undantag av två klasser: Vegetation vid sent framsmälta snölegor och Våt mosstundra med frosthävning/frostsortering, och dessa två klasser karaktäriseras av ett mycket glest vegetationstäcke. Det mesta av vegetationen föredrog att växa på lägre höjd än 100 m, men under fågelbergen kunde den växa ända upp till 350 m över havet.

• author: Josefsson, Terése and Mårtensson, Ingrid
• supervisor: Jonas Åkerman
• organization: Dept of Physical Geography and Ecosystem Science
• year: 1995
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: geography, physical geography, vegetation map, digital elevation model, Kapp Linné, Svalbard
• publication/series: Lunds universitets Naturgeografiska institution - Seminarieuppsatser
• report number: 34
• language: English
• id: 2062076
• date added to LUP: 2011-11-14 11:37:24
• date last changed: 2011-11-14 11:37:24