Geo-standaarden helpen ons data om te zetten in informatie

Door Rob Burkhard, eerder verschenen in GIS-Magazine 3-2018

Op ieder moment van de dag zweven er talloze satellieten over ons heen, door de ruimte. Sommige zijn uitgerust met radarsensoren. Zij zenden signalen uit naar het aardoppervlak, vangen deze weer op en leggen de data vast. SkyGeo is een bedrijf dat deze data toepast voor specifieke doeleinden. Door de satellietdata voor miljoenen meetpunten steeds opnieuw met elkaar te vergelijken kunnen verzakkingen of stijgingen in de bodem, en deformaties aan gebouwen en wegen nauwkeurig worden gemeten. Dit soort gegevens is onmisbaar voor de olie-, gas- en mijnbouwindustrie en voor constructiebedrijven. Maar ook voor kabel- en leidingbeheerders en voor overheden kan deze informatie cruciaal zijn.

Om de grote hoeveelheden data om te zetten naar betekenisvolle informatie voor bedrijven en organisaties, maakt SkyGeo gebruik van basisregistraties, PDOK-kaarten en andere open databronnen. “Het is pas als wij onze meetpunten op een BRT-ondergrond of BAG-kaart projecteren, dat onze klanten echt zien wat er aan de hand is”, vertelt Martijn. “Dan zien ze waar de wegen lopen, en waar de gebouwen staan. Dan krijgen onze data betekenis.”

Interferometrie
Tien jaar geleden begon SkyGeo met de toepassing van satellietdata voor het meten van bodembewegingen. “Interferometrie is daarbij de werkwijze”, legt Martijn uit. “Omdat de door ons gebruikte satellieten continu overvliegen, kunnen wij met korte tussenpozen beelden maken. Door die beelden te vergelijken kun je in korte tijd kleine bewegingen in de bodem detecteren.” In de olie- en gasindustrie zijn bedrijven al langere tijd gewend op basis van dit soort dataverzamelingen te werken. “Op plekken waar extractie en/of injectie van stoffen in de bodem plaatsvindt, moet je weten wat het effect is aan de oppervlakte”, vertelt Martijn. “Zelfs als je kilometers diep onder de bodem water inspuit om ergens anders olie eruit te krijgen, dan kan het zijn dat dat gevolgen heeft aan de oppervlakte. Hetzelfde geldt voor gaswinning en CO2-opslag. ”

Voor overheden, zeker als het gaat om gemeenten, is de toepassing van satellietinformatie soms nog een onwennige stap, weet Martijn. “En dat is niet zo vreemd, want de impact van zo’n nieuwe werkwijze kan behoorlijk groot zijn. In plaats van een team van landmeters dat dagelijks 20 meetpunten in kaart brengt, levert een overvliegende satelliet in één keer de gegevens aan voor miljoenen meetpunten. Dat vereist een andere manier van werken, en daar is nog niet iedere organisatie klaar voor.”

Onverwachte bodembewegingen
“Toch geeft de mogelijkheid om miljoenen meetpunten te gebruiken meteen de grote, maatschappelijke relevantie aan”, voegt hij eraan toe. “Onze data leent zich erg goed voor monitoring op grote schaal. Op deze manier kun je bijvoorbeeld je héle gemeente in kaart brengen, en hoef je je niet te beperken tot een beperkt aantal straten dat je hebt uitgekozen om metingen op te doen. Dat betekent dus dat je ook bodembewegingen kunt ontdekken op de plekken waar je het niet had verwacht.”

Aan de muur van Martijns kantoor hangt een kaart van een grote, Nederlandse gemeente die dit illustreert. Op de plattegrond zijn grote rode vlekken zichtbaar, maar ook kleinere. “De grote rode zones zien er alarmerend uit”, legt Martijn uit. “Maar dat zijn ze niet. Dat zijn namelijk de plekken waar spoorlijnen lopen of waar recent is gebouwd. Van deze plekken weten we eigenlijk al dat de bodem meer in beweging is. Maar juist de kleinere, rode plekjes op de kaart, dat zijn de locaties waar we met aandacht naar kijken. Dat zijn de plekken waarvan de gemeente soms nog niet wist dat de bodem aan het verzakken was.”

Schaalvergroting
Onder de overheidsklanten van SkyGeo zijn veel gemeenten uit het westen van Nederland. Daar is de vraag niet of de bodem zakt, maar wáár hij het meeste zakt en hoe snel het proces gaat. De schaalvergroting die het werken met satellietgegevens mogelijk maakt, komt daar goed van pas, omdat eigenlijk op het hele grondgebied monitoring gewenst is. In Zuid-Limburg worden de gegevens van SkyGeo eveneens gebruikt voor grote gebieden. Op sommige plekken waar vroeger mijnbouw werd bedreven, begint de bodem juist te stijgen als gevolg van grondwater dat terugstroomt. Met behulp van de BGT kan daar per gemeente en per wijk in kaart worden gebracht wat de effecten zijn.

“Ook kabel- en leidingbedrijven maken graag gebruik van onze data”, voegt Martijn eraan toe. “Zo voeren we in opdracht van netbeheerder Stedin metingen uit op alle straten waaronder hun leidingen lopen. Langs deze straten staan huizen die gefundeerd zijn. Maar de straat zelf is meestal minder stevig gefundeerd. Daardoor zakt de bodem daar sneller, waardoor er spanning komt te staan op de leidingen. Vroeger ging eens in de zoveel tijd de hele straat open om alle leidingen te vervangen. Maar nu lukt het Stedin, op basis van onze gegevens, om nauwkeurig te bepalen waar de bodem het meeste zakt, zodat ze alleen op die plekken de leidingen hoeven te vervangen. Daarmee weten ze een aanzienlijke kostenbesparing te realiseren.”

Historische analyse
Naast de enorme schaalvergroting die het werken met satellietbeelden mogelijk maakt, is er nog een dimensie die wordt toegevoegd: tijd. Martijn: “Bij een traditionele manier om bodemzetting te meten, wordt een meetbout aangebracht. Vanaf dat moment kun je gaan meten of er verschillen optreden. Dat kun je eens per maand doen, of een keer in de drie maanden. Maar historisch gezien kun je nooit verder terug in de tijd dan het moment waarop je de meetbout hebt geplaatst.”

Met satellietbeelden kan dat wel. Al sinds het begin van de jaren ’90 zijn er satellietbeelden gemaakt van zo ongeveer het hele aardoppervlak. Die beelden zijn opgeslagen en kunnen worden geraadpleegd. “Dat levert de informatie op waarnaar je echt op zoek bent”, benadrukt Martijn. “Als je ergens een weg wilt renoveren, dan heeft het niet zoveel zin om nu pas te beginnen met meten. Dan wil je waarschijnlijk juist weten hoe in de loop van de jaren de bodembeweging is geweest. Op welke plaatsen er meer en minder verzakking is opgetreden.”

Standaarden en open data
Zoals opgemerkt zijn nog niet alle overheidsorganisaties gewend aan het werken met data op de manier en in de hoeveelheid zoals SkyGeo die kan aanleveren. Maar verrassend genoeg zijn het juist de ontwikkelingen bij diezelfde overheid op het gebied van geo-standaarden en open geo-informatie die helpen dit soort dataverzamelingen betekenis te geven. “Wij kunnen nooit van tevoren weten op welke punten wij precies gaan meten met een satelliet”, licht Martijn toe. “Onze satellieten komen overal langs en het resultaat is eigenlijk een patroon van meetpunten dat op zichzelf nog niet veel betekenis heeft voor onze klanten. Stel je echter voor dat wij bijvoorbeeld de deformatie van een gebouw willen meten, dan kunnen wij de BAG-kaart inladen waarop de vormen van de gebouwen zijn vastgelegd. Zodra onze datapunten op die kaart worden geprojecteerd, zie je welke meetpunten binnen de vormen van zo’n gebouw liggen en kun je bepalen of de bodem is gezakt of gestegen. Deze punten kun je bovendien ook nog met elkaar middelen. Dat geeft meteen ook een veel nauwkeuriger resultaat dan als je maar één (fysiek) meetpunt op dat gebouw zou meten.”

Net zoals de BAG-kaart een perfecte ondergrond is als het gaat om gebouwen, zo kunnen de BRT-kaarten (Top10-kaart) worden gebruikt als het bijvoorbeeld gaat om metingen op wegen of wegvakken. “Bij het presenteren van metingen, zijn dat soort standaardkaarten gewoon een enorm handig hulpmiddel om onze data om te zetten in informatie waar mensen wat mee kunnen”, aldus Martijn.

Bodeminformatie
“Andere informatie uit de basisregistraties kunnen wij trouwens ook heel goed gebruiken”, vervolgt Martijn. “We weten natuurlijk dat er een duidelijke correlatie bestaat tussen de zettingsgraad en het soort ondergrond. Bij geologische breuklijnen of oude rivierbeddingen bijvoorbeeld zakt de bodem op een andere manier dan op de plekken eromheen. Dus hoe meer je over de samenstelling van de bodem weet, hoe beter je de meetresultaten kunt verklaren en verdere voorspellingen kunt doen.” Momenteel maakt SkyGeo regelmatig gebruik van gegevens van het DINO-loket, maar de komst van de Basisregistratie Ondergrond (BRO) wordt met grote belangstelling gevolgd.

“Juist de combinatie van bodeminformatie met onze meetgegevens kan enorm waardevol blijken te zijn”, verklaart Martijn. “Een voorbeeld: Niet zo lang geleden is er onderzoek gedaan naar de toepassing van onze data op de zetting van bruggen in Amsterdam. Eigenlijk bestaat de ondergrond van Amsterdam uit allemaal kleine eilandjes, dus op iedere plek is de bodem weer anders. Veel bruggen hebben aan weerszijden een andere ondergrond, waardoor de verzakkingsgraad verschillend kan zijn en er kans is op scheurvorming. Door onze satellietdata te combineren met onder andere de beschikbare bodeminformatie, konden de onderzoekers voorspellen bij welke bruggen schade zou optreden. Toen dit werd vergeleken met de resultaten van de visuele inspecties van de gemeente, werd de correlatie bevestigd. Dat betekent dat je het beheer en onderhoud kunt prioriteren. Als je niet meer dan 10 inspecties mag inplannen, dan weet je als gemeente in ieder geval welke 10 bruggen je als eerste moet gaan bezoeken. In een stad met meer dan 1000 bruggen kun je je voorstellen hoe essentieel dit soort informatie kan zijn.”

INSPIRE
Omdat SkyGeo over de hele wereld werkt, zijn Martijn en zijn collega’s regelmatig op zoek naar gestandaardiseerde geo-informatie in andere landen. “Momenteel doen we bijvoorbeeld projecten in Zweden en Noorwegen”, vertelt Martijn. “Daar hebben ze weer andere open dataportalen. Soms moet je ook inwoner zijn van het land om toegang te krijgen tot zo’n portaal. Al bij al levert dat toch heel wat zoekwerk op.” Het principe van INSPIRE, vergelijkbare en uitwisselbare datasets in heel Europa, is iets waar hij dan ook zeker voorstander van is. “De manier waarop wij nu in Nederland de basisregistraties inzetten, dat willen we eigenlijk overal. Satellietdata hebben wij zelf in overvloed. Maar het is de combinatie met andere gestandaardiseerde informatiebronnen waardoor onze data betekenis krijgt.”