Aeolian Beach Sand Transport Monitored by Terrestrial Laser Scanning

Morphodynamic changes at sandy coasts, as are dominant in the Netherlands, are typically monitored at yearly intervals by means of airborne laser scanning. Meanwhile it is recognised that beach morphodynamics is not a regular process and is strongly correlated to meteorological conditions. A series of 25 terrestrial laser scans of a beach experiment is analysed, obtained during a time period of 88 hours, characterised by changing weather conditions including strong wind and rain. It is shown that after a conversion to a cylindrical grid, different deformation regimes can be identified and rates of elevation changes below 1 mm per hour can be detected. Simultaneously, an analysis of distances between targets through time demonstrates the sensitivity of the used measurement set-up to the harsh weather conditions. Resume Les transformations morphodynamiques de cotes sableuses, qui constituent un phenomene d’importance majeure aux Pays-Bas, font l’objet d’une surveillance typiquement annuelle par balayage laser aeroporte. On sait toutefois que la morphodynamique des plages est un processus irregulier qui est fortement lie aux conditions meteorologiques. Une serie de 25 acquisitions par balayage laser terrestre est analysee. Ces donnees ont ete obtenues sur une periode de 88 heures caracterisee par des conditions meteorologiques changeantes avec un vent fort et de la pluie. Il est demontre qu’apres conversion en une grille cylindrique, differents regimes de deformation peuvent etre identifies et que des variations altimetriques inferieures au millimetre par heure peuvent etre detectees. Par ailleurs, une analyse des distances entre cibles au cours du temps montre la sensibilite des mesures mises en œuvre aux conditions meteorologiques extremes. Zusammenfassung Morphologische Veranderungen an Sandkusten, wie sie in in den Niederlanden vorherrschen, werden ublicherweise in jahrlichen Abstanden durch flugzeuggestutztes Laserscanning uberwacht. Mittlerweile ist festgestellt, dass die morphologische Dynamik eines Strandes kein regelmasiger Prozess ist, sondern stark mit den meteorologischen Bedingungen korreliert. Eine Folge von 25 Scans mit Terrestrischem Laserscanning wurde in 88 Stunden an einem Strandabschnitt aufgenommen und analysiert. Die Wetterbedingungen waren sehr wechselhaft, inklusive starker Winde und Regen. Durch die Umwandlung auf ein zylindrisches Gitter, konnen verschiedene Deformationszustande identifiziert und Hohenanderungen unter einem Millimeter pro Stunde detektiert werden. Gleichzeitig konnte durch eine Analyse der Distanzen zwischen den Zielpunkten uber die Zeit die Empfindlichkeit der Messanordnung fur die rauhen Wetterbedingungen gezeigt werden. Resumen Los cambios morfodinamicos en playas, costa dominante en Holanda, se monitorizan usualmente con campanas aereas anuales de escaneado laser. Por otro lado los cambios morfodinamicos de las playas lejos de ser un proceso estacional estan fuertemente correlacionados con las condiciones meteorologicas. Se analiza una serie de 25 capturas de laser terrestre obtenidas durante un periodo de 88 horas, el cual se caracteriza por condiciones meteorologicas variables incluyendo fuertes vientos y lluvia. Se demuestra que pueden identificarse distintos regimenes de deformacion y que pueden detectarse ratios de cambio de elevacion por debajo de un milimetro a la hora. Simultaneamente un analisis de las distancias a lo largo del tiempo entre objetos identificados demuestra la sensibilidad del equipo usado a las malas condiciones meteorologicas.