De wetenschap en kunst van het omgaan met geodata

De wetenschap en kunst van het omgaan met geodata

Geomatics aan de Technische Universiteit Delft

 

In het masterprogramma Geomatics for the Built Environment staat de geo-informatieketen centraal. Studenten krijgen onderwijs in de technieken achter het inwinnen, modelleren in 2D en 3D, het analyseren, visualiseren en gebruiken van geografische gegevens. Opleidingsdirecteur Bastiaan van Loenen vertelt in dit artikel over de opzet van de Geomatics-studie. 

Door Bastiaan van Loenen

Semantische meshes, gegenereerd op basis van oblique beeldmateriaal. CC-BY TU Delft 3D Geoinformatie-groep.

De studenten van Geomatics for the Built Environment leren om basale (big) data om te zetten in betekenisvolle informatie en kennis waardoor geografische patronen kunnen worden geïdentificeerd, het gedrag van mensen, dieren maar ook objecten kan worden gevolgd en de staat van de gebouwde omgeving over langere tijd in kaart kan worden gebracht en voorspellingen over de toekomstige ontwikkeling van zo’n omgeving kunnen worden gedaan.

Wij vinden het belangrijk dat onze studenten ook kennis van de niet-technische aspecten van de keten hebben zoals van de Algemene Verordening Gegevensbescherming en de Europese Richtlijnen open data en hergebruik overheidsinformatie en INSPIRE als zij aan onze universiteit afstuderen. Daarom wordt al sinds de start van de opleiding ook de organisatorische en juridische kant onderwezen.

Diverse achtergronden
Het masterprogramma Geomatics verwelkomt ieder jaar zo’n dertig nieuwe studenten. Deze hebben veelal een zeer diverse achtergrond, het zijn studenten met een bachelor variërend van geo-informatie science en landmeetkunde tot computer science, human geography, urban planning, maritieme techniek en architectuur. Het is daarnaast een zeer internationale groep. Het cohort 2020/2021 komt naast Nederland uit twaalf verschillende landen van Brazilië, China, Colombia, India en Indonesië tot Duitsland, Frankrijk, Griekenland, Italië, Letland, Tsjechië en Turkije.
In de opleiding wordt er veel aandacht besteed aan de praktische toepassing van de theorie. In een synthesis project wordt er bijvoorbeeld door de studenten in groepen gewerkt aan een opdracht van een externe opdrachtgever. In samenwerking met Het Waterschapshuis is vorig jaar een concept voor het verbeteren van de AHN3 raster DTM- en DSM-kaarten ontwikkeld. Hierbij lag de prioriteit op het vullen van gaten en interpolatie van grote wateren en rivieren. Samen met het RIVM en Rijkswaterstaat is een concept uitgewerkt voor het geautomatiseerd genereren van geluidskaarten op basis van een terreinmodel. Hierbij is voor het eerst een grotere toepassing ontwikkeld rondom de openbare Testcnossos-software. Het derde project heeft machine learning toegepast om indoor point clouds te classificeren in samenwerking met Esri. In opdracht van Veiligheidsregio Rotterdam-Rijnmond en CGI is het real-time mappen van een omgeving met meerdere Microsoft HoloLens augmented-realitybrillen mogelijk gemaakt. De brandweer kan deze oplossing gebruiken bij een brand en zo continu het overzicht houden, waarbij de contouren van de brand worden geregistreerd, de positie van de verschillende brandweerlieden duidelijk is en het gebouw in kaart wordt gebracht. Tot slot is in Mexico een strategische aanpak van locatiebepaling bij afvalverwerking ontwikkeld om zwerfvuil tegen te gaan en afval efficiënt te verzamelen. Dit in opdracht van 52impact.

Ook in de afstudeeronderzoeken van de studenten komt de veelzijdigheid van de studenten en de opleiding naar voren. De titels van enkele onderwerpen van de afgelopen jaren zijn:

  • Influence of 3D city layout on air quality,
  • Indoor navigation,
  • Analysing the movement of people,
  • 3D City models in the context of urban mining,
  • Modelling urban heat islands,
  • Neural networks to model the behaviour in vessel trajectories,
  • Spatial and temporal analysis of road deformation based on remote sensing,
  • Subsurface exploration, and visibility analysis in a point cloud, en
  • User interface design of geoportals.

Trends in het vakgebied
De ontwikkelingen in ons vakgebied staan niet stil en deze proberen we zoveel mogelijk in bestaande vakken te behandelen. Bij modelleren van de gebouwde omgeving wordt gebruikgemaakt van Building Information Modelling in de context van de geo-3D-modellering, en locatiebepalingstechnieken zijn allang niet meer beperkt tot GNSS-technieken.
De Committee of Experts on Global Geospatial Information Management (het UN-GGIM), experts van het OpenGeospatial Consortium (OGC) en de Europese Commissie hebben recent een aantal trends in ons vakgebied geïdentificeerd en zijn daarbij ook ingegaan op de behoefte van de arbeidsmarkt. Volgens deze rapporten is er wereldwijd onder andere grote vraag naar kennis op het gebied van data science, waaronder inzicht in machine learning, deep learning, artificial intelligence en data analytics. Daarnaast is er behoefte aan experts die de interrelaties tussen (2D en 3D) datamodellen en datastromen echt begrijpen. Ook is kennis nodig op het gebied van integratie van GIS en andere niet-geo-domeinen zoals BIM. Voor effectieve en automatische verwerking van sensordata en de verwerking van grote volumes ongestructureerde data geldt volgens de rapporten ook dat er steeds meer vraag naar zal komen, net als naar experts die goed op de hoogte zijn van de juridische voorwaarden voor en de ethische impact van hun handelen.
Van de competenties die de rapporten noemen, maken een aantal reeds deel uit van het Geomatics-programma, namelijk de interrelaties tussen 2D en 3D, linked data, de integratie van GIS en BIM, open data en open standaarden, gegevensbescherming (AVG) en licenties. Sommige andere punten worden in het komend studiejaar geïntroduceerd in de keuzevakken Machine learning voor de gebouwde omgeving en Ethiek voor de datagedreven stad.
Naast de inhoudelijke kant is de opleiding zich ook aan het ontwikkelen naar een open-scienceopleiding waar het onderwijsmateriaal vrij gedeeld wordt. De resultaten van de onderzoeken die de studenten uitvoeren, dat wil zeggen de rapporten en onderliggende data, worden vrij beschikbaar gesteld als Findable, Accessible, Interoperable en Reusable (FAIR) output.

Puntenwolk Faculteit Bouwkunde en de gebouwde omgeving. CC-BY TU Delft 3D Geoinformatie-groep.

Architectuur en stedenbouwkunde
Een laatste ontwikkeling die vrij specifiek is binnen de context van ons programma, is de toenemende belangstelling die het vakgebied van de Architectuur voor Geomatics heeft. Dit geldt met name voor een deel van de Architectuuropleiding: het vakgebied Stedenbouwkunde. Ook in deze domeinen wordt de kennis over digitalisering en het gebruik van data steeds belangrijker. Sommige stedenbouwkundigen die aan onze faculteit afstuderen, hebben al wel enige GIS-kennis opgedaan. In het kader van de Omgevingswet zal bijvoorbeeld een architect zijn ontwerp van een gebouw (in BIM) ook moeten kunnen uitwisselen met een 3D-bestemmingsplan. Kennis van de data is hierbij zeer gewenst. Er is dus in toenemende mate behoefte aan een geobasis in het bachelor-onderwijs van de Faculteit Bouwkunde en de Gebouwde Omgeving. Deze ontwikkeling is zeer recent en het is nog niet duidelijk hoe deze zich zal doorzetten. Het sluit wel goed aan bij de ambities van het Geomatics-programma om het belang van ons vakgebied voor andere domeinen zichtbaar te maken. Dit zodat studenten van de andere domeinen hun voordeel kunnen doen met de kennis en kunde van de opleiding Geomatics.

Website TU Delft

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Scroll naar top