Itämeren ylin ranta Suomessa

• Main Author: Åberg, Annika
• Other Authors: Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Geotieteiden ja maantieteen laitos, University of Helsinki, Faculty of Science, Department of Geosciences and Geography, Helsingfors universitet, Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för geovetenskaper och geografi
• Format: Master Thesis
• Language: Finnish
• Published: Helsingfors universitet 2013
• Subjects: Geology; Geologia; Geologi; Jota; Rovaniemi
• Online Access: http://hdl.handle.net/10138/41684

Observations of the highest shoreline of the Baltic Sea have been collected over decades but only recently it has been possible to create an ArcGIS based database that covers whole Finland. An ancient shoreline database (ASD) was created in this study, in which shoreline observations from earlier publications were collected and analysed. The map was created in two resolutions (10 and 25 m) using TIN (Triangulated Irregular network) as an interpolation method. The highest shoreline of the Baltic Sea basin designates the post-glacial shoreline level that separates sub- and supra-aquatic areas. The highest shoreline is diachronous and shorelines have formed during various stages of the Baltic Sea, i.e. from the Baltic Ice Lake to the Ancylus Lake between 12 000-8500 BP. Shoreline landforms that can be connected to the highest shoreline are washed hillsides, deltas, stone belts, esker tops, cliffs, beach terraces, beach ridges and lake ramparts. Shoreline observations were collected in ASD as point type data, in which every observation has location, altitude and other related information. Three different DEMs (Digital Elevation Model) were used to measure altitudes. Two of them, DEM 10 m and DEM 25 m cover whole area of Finland and along with them were used LiDAR DEM, which only covers those parts of Finland that were published in 2011 or earlier. DEM 25 m has resolution 25 meters and it has been used to measure the altitude of shorelines in areas where LiDAR DEM is not available. DEM 10 m is newer DEM with 10 meter resolution and it is only used at the end of the database collecting. New shoreline observations were also scouted using MDOW hillshade and LiDAR DEM. A total of 935 highest shoreline observations were collected in the ASD and 69 dummies were defined, which were used to backfill missing areas outside the ASD. Best shoreline observations were used to interpolate a surface that represents the highest shoreline using TIN-model. The TIN-surface was subtracted from DEM 10 m and DEM 25 m that were converted into rasters and result maps were two different resolution raster maps, which were converted to polygons. The observations of the Baltic Ice Lake, the Yoldia Sea and the Ancylus Lake were used in same interpolation regardless the fact that the level of the Baltic Ice Lake dropped 28–25 meters at around 11 600 BP. Result maps largely correspond with the map of Eronen and Haila that were published in 1992. The map based on DEM 10 m has clearly better resolution and it gives new information of the border of the sub- and supra-aquatic areas in Finland. DEM 25 m is mainly beneficial in large scale because it is coarser than DEM 10 m. TIN-model interpolates the drop of The Baltic Ice Lake well enough but additional shoreline observations would be needed for more precise outcome. The highest shoreline of the Baltic Ice Lake district in this study is 163 m a.s.l. close to the First Salpausselkä in the vicinity of Hollola and the highest shoreline of the Ancylus Lake is located in the city of Rovaniemi where it reaches 220 m a.s.l. Itämeren ylimmän rannan rantamerkeistä havaintoja on kerätty kymmeniä vuosia, mutta niistä ei ole ollut koko Suomen kattavaa ArcGIS-pohjaista tietokantaa. Tässä työssä luotiin muinaisrantatietokanta, ASD (Ancient shoreline database), johon koottiin julkaistut tiedot ylimmästä rannasta vanhemmista julkaisuista. Niiden avulla on tehty kartta, joka käsittää Suomen sub- ja supra-akvaattiset alueet. Koottuihin havaintoihin perustuen työssä laadittiin kartta kahdessa resoluutiossa (10 ja 25 m) TIN-verkkomallin avulla. Itämeren altaan ylin ranta tarkoittaa viimeisen jääkauden jälkeistä supra- ja subakvaattista aluetta rajaavaa rantatasoa. Ylin ranta on diakroninen ja sen aikaiset rantamuodostumat ovat muodostuneet Baltian jääjärvestä Anculysjärvivaiheeseen 12 000 – 8 500 BP välisenä aikana. Muinaisrantahavaintoja ylimmän rannan piirissä ovat huuhtoutumisrajat ja moreenikalotit, deltat, kivivyöt, harjun laet, rantatörmät, rantavallit ja -palteet. Muinaisrantakohteet kerättiin ASD:hen pistetyyppisenä tiedostona, jossa on kunkin kohteen sijainti ja korkeus sekä muuta lisätietoa. Korkeuden mittaamiseen käytettiin kolmea eri korkeusmallia. Niistä kaksi oli koko Suomen kattavaa korkeusmallia DEM 10 m ja DEM 25 m (Digital elevation model) ja näiden lisäksi käytettiin 2 m resoluution LiDAR-korkeusmallia (laserkeilausaineisto), joka kattaa vuoteen 2011 mennessä kuvatun materiaalin. DEM 25 m on 25 metrin resoluutiossa oleva korkeusmalli, jota käytettiin alueille, johon LiDAR-korkeusmalli ei ulottunut. DEM 10 m on uudempi 10 metrin resoluutiolla tehty korkeusmalli, jota käytettiin vain aineiston keräyksen loppupuolella. LiDAR-korkeusmallin ja MDOW Hillshade -työkalun avulla työssä tehtiin myös uusia muinaisrantahavaintoja. ASD:hen kerättiin 935 muinaisrantahavaintoa ylimmästä rannasta ja interpoloinnin avuksi määritettiin 69 apupistettä, joiden tarkoitus oli täydentää ASD:n ulkopuolelle jäävät alueet. ASD:n parhaista rantahavaintokohteista interpolointiin ylintä rantaa kuvaava pinta TIN-vekkomallin (Triangulated irregular network) avulla. Tämä pinta vähennettiin rasteriksi muunnetuista DEM 10 m - ja DEM 25 m -korkeusmalleista, ja tuloksena syntyi kaksi supra- ja subakvaattisen alueiden jakavaa eri resoluutiossa olevaa rasterikarttaa, jotka muutettiin polygoneiksi. Tässä mallinnuksessa Baltian jääjärven, Yoldiameren ja Ancylusjärven aikaiset muinaisrantahavainnot yhdistettiin samaan interpolointiin riippumatta 11 600 BP tapahtuneesta Baltian jääjärven noin 28−25 m pudotuksesta. Tuloksena syntyneet kartat vastaavat pääpiirteissään Erosen ja Hailan vuonna 1992 julkaisemaa karttaa. DEM 10 m avulla laskettu kartta on resoluutiolta huomattavasti tarkempi ja se antaa uutta tietoa supra- ja subakvaattisen alueen rajasta Suomessa. DEM 25 m pohjautuva aineisto on hyödyllinen lähinnä suuressa mittakaavassa, sillä se on selvästi karkeapiirteisempi. TIN-malli interpoloi Baltian jääjärven pudotuksen suhteellisen hyvin, mutta tarkempaan tulokseen tarvittaisiin lisää rantapintahavaintoja. Baltian jääjärven piirin ylin ranta mallinnuksessa on 163 m mpy Ensimmäisen Salpausselän pohjoispuolella Hollolassa ja Ancylusjärven ylin ranta on Rovaniemen alueella 220 m mpy.