Wind farm construction impacts reindeer migration and movement corridors

Over the last decade, we have seen a massive increase in the construction of wind farms in northern Fennoscandia. Wind farms comprising hundreds of wind turbines are being built, with little knowledge of the possible cumulative adverse effects on the habitat use and migration of semi-domesticated free-ranging reindeer. We assessed how reindeer responded to wind farm construction in an already fragmented landscape, with specific reference to the effects on use of movement corridors and reindeer habitat selection. We used GPS-data from reindeer during calving and post-calving in the MalAyen reindeer herding community in Sweden. We analysed data from the pre-development years compared to the construction years of two relatively small wind farms. During construction of the wind farms, use of original migration routes and movement corridors within 2 km of development declined by 76 %. This decline in use corresponded to an increase in activity of the reindeer measured by increased step lengths within 0-5 km. The step length was highest nearest the development and declining with distance, as animals moved towards migration corridors and turned around or were observed in holding patterns while not crossing. During construction, reindeer avoided the wind farms at both regional and landscape scale of selection. The combined construction activities associated with even a few wind turbines combined with power lines and roads in or close to central movement corridors caused a reduction in the use of such corridors and grazing habitat and increased the fragmentation of the reindeer calving ranges.

Renar och vindkraft II : Vindkraft i drift och effekter på renar och renskötsel

Utbyggnaden av vindkraft inom renskötselområdet har ökat markant det senaste decenniet, trots att kunskapen om påverkan av vindkraftsetableringar ännu inte är fullt utredd och dokumenterad. I den här rapporten beskriver vi framförallt hur vindkraftparker i driftsfas påverkar renarna och renskötseln i tre olika områden. I Malå sameby har vi studerat kalvningsområdet kring Storliden och Jokkmokkslidens vindkraftparker. I Vilhelmina Norra sameby har vi studerat vinterbetesområdet kring Stor-Rotlidens vindkraftpark, samt Lögdeålandets betesområde med Gabrielsbergets vindkraftpark som används av Byrkije reinbetesdistrikt från Norge. För att få en helhetsbild av hur renarna använder sitt betesområde är det viktigt att studera renarnas betes- och förflyttningsmönster långsiktigt och över hela deras betesområde och inte bara inom det lokala området nära parken. Det är också viktigt att ta hänsyn till att renarnas betesutnyttjande skiftar från år till år och mellan olika årstider beroende på väderlek och andra yttre förutsättningar. Vi vill också understryka vikten av att kombinera den traditionella kunskapen från renskötarna med vedertagna vetenskapliga analysmetoder för att besvara de frågor som är viktiga för att kunna bedriva en hållbar renskötsel. Vi har undersökt renarnas användning av områdena genom att utföra spillningsinventeringar under åren 2009-2015 (endast i Malå sameby), och genom att följa renar utrustade med GPS-halsband under åren 2005-2015. Datat är insamlat före och under byggfas och under driftsfas (för Gabrielsberget finns GPS-data endast för driftsfasen). Vi har analyserat data genom att utveckla statistiska modeller för val av betesområde för varje område där vi har beräknat hur renarna förhåller sig till vindkraftparksområdet före, under och efter byggnation, och på Gabrielsberget när parken varit avstängd under 40 dagar och under drift vid olika renskötselsituationer. Genom intervjuer, möten och samtal, samt information från Gabrielsbergets vindkraftparks kontrollprogram, har vi tagit del av renskötarnas erfarenheter av hur renarnas beteende, och därmed även renskötseln, påverkats av vindkraftsutbyggnaden i respektive område. Våra resultat visar att renarna både på kalvnings- och på vinterbetesområden påverkas negativt av vindkraftsetableringarna (Tabell a). Renarna undviker att beta i områden där de kan se och/eller höra vindkraftsverken och föredrar att vistas i områden där vindkraftverken är skymda. I kalvningsområdet i Malå ökade användningen av skymda områden med 60 % under driftsfas. I vinterbetesområdet på Gabrielsberget, när renarna utfodrades i parken och kantbevakades intensivt för att stanna i parkområdet under driftsfas, ökade användningen av skymda områden med 13 % jämfört med när de inte var utfodrade och fick ströva mer fritt. Resultaten visar också att renarna minskar sin användning av området nära vindkraftparkerna. I kalvningslandet i Malå minskar renarna sin användning av områden inom 5 km från parkerna med 16-20 %. Vintertid vid Gabrielsbergets vindkraftpark undvek renarna parken med 3 km. Våra resultat visar även att renarnas betesro minskar inom en radie på 4 km från vindkraftparkerna under kalvningsperioden och tiden därefter i jämförelse med perioden före byggfas. Exakta avstånd som renarna påverkas beror på förutsättningarna i respektive område, exempelvis hur topografin ser ut eller om området är begränsat av stängsel eller annan infrastruktur. Förändringarna i habitatutnyttjande i våra studieområden blev tydligare när parkerna var centralt belägna i renarnas betesområde, som i kalvningsområdet i Malå eller i vinterbeteslandet på Gabrielsberget, medan det inte var lika tydliga effekter kring Stor-Rotlidens park, som ligger i utkanten av ett huvudbetesområde. Oftast är snöförhållandena bättre ur betessynpunkt högre upp i terrängen än nere i dalgångarna, på grund av stabilare temperatur, vind som blåser bort snötäcket och mer variation i topografin. Därför kan etablering av vindkraftparker i höglänta områden försämra möjligheten att använda sådana viktiga reservbetesområden under vintrar med i övrigt dåliga snöförhållanden, vilka blir allt vanligare i och med klimatförändringarna. Våra resultat tyder inte direkt på att renarna påverkats negativt under dåliga betesvintrar men fler år av studier behövs för att ytterligare klargöra hur vindkraft påverkar renarna under dessa vintrar. Våra studier har visat att etablering av vindkraft har konsekvenser för renskötseln under både barmarkssäsongen och under vintern, men effekterna förmodas få störst inverkan inom vinterbetesområdet där det är svårt att hitta alternativa betesområden för renarna. Under sommaren är betestillgången oftast mindre begränsad och renarna kan lättare hitta alternativa områden. En direkt konsekvens av Gabrielsbergets vindkraftpark som är placerad mitt i ett vinterbetesområde har blivit att renarna behöver tillskottsutfodras och bevakas intensivare för att de inte ska gå ut ur området. När den naturliga vandringen mellan olika betesområden störs för att renarna undviker att vistas i ett område kan det leda till att den totala tillgången till naturligt bete minskar och att man permanent måste tillskottsutfodra, alternativt minska antalet renar. Annan infrastruktur som vägar och kraftledningar påverkar också renarna. Vid Storliden och Jokkmokksliden och vid Stor-Rotliden där data samlats in innan vindkraftparken uppfördes visar våra resultat att renarna undviker de omkringliggande landsvägarna redan innan parkerna etablerades. Vid Stor-Rotliden ökar dock renarna användningen av områden nära vägarna efter att parken är byggd. På Gabrielsberget, där vi endast har data under drifttiden, är renarna närmare vägarna (även stora vägar som E4) när renskötarna minskar på kantbevakningen för att inte hålla renarna nära parken. Detta ökar naturligtvis risken för trafikolyckor och innebär att renskötarna måste bevaka dessa områden intensivare. Sist i rapporten presenterar vi förslag till åtgärder som kan användas för att underlätta arbetet för renskötseln om det är så att en vindkraftpark redan är byggd. Några exempel på åtgärder som är direkt kopplat till parken är att stänga av vägarna in i vindkraftparken för att förhindra nöjeskörning med skoter och bil under den tiden renarna vistas i området samt tät dialog mellan vindkraftsbolag och sameby angående vinterväghållningen av vägarna till och inom vindkraftparken. Andra mer regionala åtgärder för att förbättra förutsättningarna för renskötselarbetet på andra platser för samebyn, kan vara att sätta stängsel längst större vägar och järnvägar (t.ex. E4:an eller stambanan) i kombination med strategiskt utplacerade ekodukter. Detta för att underlätta och återställa möjligheterna till renarnas fria strövning och renskötarnas flytt av renar mellan olika betesområden.   

Road network and GPS tracking with data processing and quality assessment

GPS technology has been embedded into portable, low-cost electronic devices nowadays to track the movements of mobile objects. This implication has greatly impacted the transportation field by creating a novel and rich source of traffic data on the road network. Although the promise offered by GPS devices to overcome problems like underreporting, respondent fatigue, inaccuracies and other human errors in data collection is significant; the technology is still relatively new that it raises many issues for potential users. These issues tend to revolve around the following areas: reliability, data processing and the related application. This thesis aims to study the GPS tracking form the methodological, technical and practical aspects. It first evaluates the reliability of GPS based traffic data based on data from an experiment containing three different traffic modes (car, bike and bus) traveling along the road network. It then outline the general procedure for processing GPS tracking data and discuss related issues that are uncovered by using real-world GPS tracking data of 316 cars. Thirdly, it investigates the influence of road network density in finding optimal location for enhancing travel efficiency and decreasing travel cost. The results show that the geographical positioning is reliable. Velocity is slightly underestimated, whereas altitude measurements are unreliable.Post processing techniques with auxiliary information is found necessary and important when solving the inaccuracy of GPS data. The densities of the road network influence the finding of optimal locations. The influence will stabilize at a certain level and do not deteriorate when the node density is higher.

On processing GPS tracking data of car-movements in Borlänge, Sweden

The advancement of GPS technology enables GPS devices not only to be used as orientation and navigation tools, but also to track travelled routes. GPS tracking data provides essential information for a broad range of urban planning applications such as transportation routing and planning, traffic management and environmental control. This paper describes on processing the data that was collected by tracking the cars of 316 volunteers over a seven-week period. The detailed information is extracted. The processed data is further connected to the underlying road network by means of maps. Geographical maps are applied to check how the car-movements match the road network. The maps capture the complexity of the car-movements in the urban area. The results show that 90% of the trips on the plane match the road network within a tolerance.

Reliability of GPS based traffic data: an experimental evaluation

GPS tracking of mobile objects provides spatial and temporal data for a broad range of applications including traffic management and control, transportation routing and planning. Previous transport research has focused on GPS tracking data as an appealing alternative to travel diaries. Moreover, the GPS based data are gradually becoming a cornerstone for real-time traffic management. Tracking data of vehicles from GPS devices are however susceptible to measurement errors – a neglected issue in transport research. By conducting a randomized experiment, we assess the reliability of GPS based traffic data on geographical position, velocity, and altitude for three types of vehicles; bike, car, and bus. We find the geographical positioning reliable, but with an error greater than postulated by the manufacturer and a non-negligible risk for aberrant positioning. Velocity is slightly underestimated, whereas altitude measurements are unreliable.

On processing GPS tracking data of spatiotemporal car movements : a case study

The advancement of GPS technology has made it possible to use GPS devices as orientation and navigation tools, but also as tools to track spatiotemporal information. GPS tracking data can be broadly applied in location-based services, such as spatial distribution of the economy, transportation routing and planning, traffic management and environmental control. Therefore, knowledge of how to process the data from a standard GPS device is crucial for further use. Previous studies have considered various issues of the data processing at the time. This paper, however, aims to outline a general procedure for processing GPS tracking data. The procedure is illustrated step-by-step by the processing of real-world GPS data of car movements in Borlänge in the centre of Sweden.