InSAR nieuwe standaard meetmethode voor infra-onderhoud

InSAR nieuwe standaard meetmethode voor infra-onderhoud

Bodemdaling in kaart gebracht met satellietbeelden


Met het publiekelijk toegankelijk maken van de nieuwe zeer gedetailleerde InSAR-bodemdalingskaart met 40 miljard metingen verspreid over Nederland, is het meten van bodemdaling met satellieten in een klap de nieuwe standaard geworden. Landelijk in het nieuws en meer dan 100 duizend bezoekers in de eerste week. Bodemdalingskaart.nl toont de geschiedenis van onze bodem van 2015 tot 2019 en is voor het vakgebied een fijne bron voor onderzoek. Of niet?

Door Paul Ballieux

Voor de bodemdalingskaart zijn data gebruikt van de Sentinel-1-satellietbeelden.

Naast het enthousiasme over het vrijgeven van het generieke kaartmateriaal voor bodemdaling ontstaat er meteen een extra vraag, namelijk of er niet nu al meer mogelijk is met satelliet-radardata. De andere vraag die opkomt is, waar we de bodemdalingskaart wel voor kunnen gebruiken en waarvoor niet? We vroegen het aan de ontwikkelaars van de kaart, het Delftse bedrijf SkyGeo en hoogleraar aan de TU Delft Ramon Hanssen.
“Wat we in feite zien is de wisselwerking van een radiosignaal van een satelliet met objecten op het aardoppervlak, en interpretatie hiervan vergt specialistische kennis”, zo geeft Hanssen aan. “Eigenlijk zie je in de kaart terug hoe ongelofelijk intensief we ons land gebruiken.” Dat noopt direct tot voorzichtigheid in de interpretatie van de gegevens.

Bodemdalingskaart
Om een goede landelijk dekkende kaart te maken zijn er veel keuzes gemaakt door het team van SkyGeo. Zo zijn alleen de Sentinel-1-satellietbeelden voor de data van de bodemdalingskaart gebruikt, terwijl er ook nieuwere meer nauwkeurige data beschikbaar zijn. Behalve een goede dekking was ook de vrije beschikbaarheid een voorwaarde voor het publiek mogen stellen van de kaart. De lokalisatie van de meetpunten in de bodemdalingskaart heeft hierdoor een standaarddeviatie van +/- 5 meter in (x,y). Of een getoond individuele meting de geheide bebouwing betreft of de aangrenzende weg is daardoor niet altijd uit de kaart te herleiden.

Kennis uitbreiden
De nieuwe meetstandaard leidt tot een toename van de vraag naar kennis en expertise merken ze bij SkyGeo. Het bedrijf loopt wereldwijd voorop in InSAR-toepassingen en investeert al jarenlang in het populariseren van InSAR-data voor steeds breder gebruik. Door generieke InSAR-datasets beschikbaar te maken, zodat iedereen met deze data kan werken, de mogelijkheden kan verkennen en InSAR-observaties op verschillende plaatsen met elkaar kan vergelijken, kunnen beleidsmakers inzetten op het oplossen van maatschappelijke problemen.
“De meetgegevens laten niet alleen de beweging van de bodem zien, maar ook de beweging van allerlei objecten zoals bruggen, het spoor en gebouwen”, zegt Pieter Bas Leezenberg van SkyGeo. Hierdoor kunnen allerlei partijen, zoals gemeenten en beheerders van infrastructuur nagaan waar onderhoud noodzakelijk is. Zo is duidelijk te zien dat dijken verzakken, dat veel heidegebieden inklinken, maar ook dat bijvoorbeeld de wateruitlaat van de kerncentrale bij Borssele aan verzakking onderhevig is.

De bodemdaling in Nederland per gemeente weergegeven.

Deformatiesnelheid
Onze bodem vertoont lokaal momenten van versnelling en vertraging; deze zijn niet weer te geven in een statische figuur. De geschatte deformaties worden geprojecteerd op de verticale richting, om ze onderling consistent en vergelijkbaar te maken. Als horizontale beweging optreedt, kan dat leiden tot verschillen. Als voor een punt de berekende kansdichtheidsfunctie (normaalverdeling) sterk asymmetrisch is, met een negatieve scheefheid, dan kiezen we de 10-percentiel waarde om de totale deformatiesnelheid weer te geven. De gevonden waarde geeft dus aan dat 10 procent van alle meetpunten sneller zakt dan de aangegeven waarde. De kaart biedt dus goed inzicht in gestage verticale verzakking. In alle andere situaties is interpretatie door experts gewenst en vaak zelfs noodzakelijk.

Satellietbeelden
Bij een projectmatige aanpak is het mogelijk om de best beschikbare databron te gebruiken voor de toepassing, en afwegingen te maken over nauwkeurigheid en resolutie. Bij gebruik voor bijvoorbeeld wegonderhoud kan je met data op maat bijvoorbeeld de meetpunten van de weg scheiden van meetpunten van onderheide bebouwing, om beter inzicht te krijgen in lokale verschillen.

Optimalisatie
Lokale versnelling en vertraging van de bodemdaling kan leiden tot instortingsgevaar. InSAR-ontwikkelingen zijn daarom vooral gericht op het met slimme algoritmes speuren in de brongegevens naar trendbreuken, asymmetrie en unwrapping errors in de brondata die deze gevaren mogelijk blootleggen. Dit is een proces waarbij opdrachtgever en opdrachtnemer elkaar continu informeren. Zo kan er rekening gehouden worden met bijzondere omstandigheden zoals het meten
van de effecten van bouwwerkzaamheden op de directe omgeving of de impact van wegwerkzaamheden voor omwonenden. De informatie vanuit de opdrachtgever over start- en einddatum en intensiteit is een van de cruciale feiten die nodig is om causale verbanden te kunnen leggen.

Een detail van de bodemdalingskaart: de verzakking van de A4 bij Zoeterwoude.

Van onderzoek naar beslismodel
Als een onderzoek is afgerond en de opdrachtgever in staat is gesteld beslissingen te nemen met InSAR als bron, dan is oog voor de dagelijkse praktijk van belang. Het praktischer visualiseren van de gevonden resultaten is een van de speerpunten voor een succesvolle implementatie. Scoring Modellen voor onderhoudsplanning of oplevering in een (bij te leveren) GIS-systeem zijn voor de communicatie intern of met burgers veel effectiever dan miljoenen gekleurde stippels op een kaart.
Scheve huizen, verzakkende straten, verschuivende dijken en uitdrogende natuurgebieden. Burgers, bedrijven en overheid zullen de komende jaren flink moeten investeren in onderhoud. Door de inzet van InSAR is de prioriteit van dit onderhoud nauwkeuriger en sneller vast te stellen, waardoor infraprofessionals sinds kort deze nieuwe meetmethode omarmd hebben. Vanuit alle grote bouwbedrijven en overheidsinstanties is de vraag naar kennis nu gestegen. SkyGeo heeft daarom besloten een serie webinars vrij te geven over hoe InSAR goed te gebruiken, die op de website van SkyGeo gratis te zien zijn.

Paul Ballieux is marketingmedewerker bij SkyGeo.
Voor meer informatie over de onderwerpen in dit artikel, zie 

Website Bodemdalingskaart

Website SkyGeo

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