Tijdens m’n vakantie eind september 2015 in Zuid-Korea, bezocht ik in Gyeongju het Silla Science and History Museum. Daarin een expositie van astronomische en land- meetkundige onderwerpen.
Koning Sejong (1397-1450) liet zijn astro- nomen de Koreaanse kalender, die destijds uitging van de geografische lengte van de Chinese hoofdstad, hervormen. In het vervolg werd de geografische lengte van Seoul, de Koreaanse hoofdstad, gebruikt voor het nauw- keurig bepalen van zon- en maan eclipsen. Koning Sejong stimuleerde de wetenschap en
in zijn tijd zijn verschillende astronomische en landmeetkundige instrumenten ontwikkeld. Met het instrument op de foto’s werden de posities van sterren bepaald. Tevens prijkt er een waterpassende landmeter.
Siebe Stellingwerff Beintema in: De Hollandse Cirkel 2016-1
Vorige week bezocht ik de OGC-meeting in Washington. Veel presentaties startten met de wens voor het realiseren van die ene, allesomvattende virtuele blik op de werkelijkheid waarin alle informatie wordt geïntegreerd: over de onder- en bovengrond; over de fysieke, door mensen gebouwde omgeving en natuurlijke processen zoals wind en klimaat; over objecten en netwerken (transport, energie, water, com- municatienetwerken); en natuurlijk ook over allerlei aspecten die voortdurend worden opgemeten via sensoren. Het is voor velen evident dat 3D-geo-informatie een integrerende rol zou moeten spelen in de wereld van de smart cities, big data en linked data. Veel gegevens hebben immers een directe of indirecte locatiecomponent. Deze integrerende rol van geo-informatie sluit naadloos aan bij de ambities van de Omgevingswet welke momenteel wordt uitgewerkt in het DSO (Digitaal Stelsel Omgevingswet).
Maar hoe kunnen we dit dynamische, geïntegreerde, actuele 3D-model voor Nederland realiseren? Bij 3D denken we snel aan dakvormen en textuur en zeer nauwkeurige, op werkelijkheid-gelijkende representaties. En veel Pilots over de Omgevingswet spelen zich af op hoge detailniveaus (voor de kenners onder u: LOD2 of LOD3). Maar voor de adoptie van 3D als integrerende factor hierin, zal het niet werken om op het hoogste detailniveau te beginnen. Iedereen die ooit een product heeft ontwikkeld weet: als je begint bij het formule- ren van eisen voor het fijnste detailniveau, dan komt er nooit een product dat werkt. Natuurlijk moet het uiteindelijke DSO gedetailleerd zijn. Maar we hebben nauwelijks of geen erva- ring met een geïntegreerde 3D-aanpak waarbij gegevens over domeingrenzen heen worden gecombineerd. Als we klein beginnen op basis van wat er al is, kunnen we het aanbod van 3D-basisdata (inwinning en beheer) in relatie tot het gebruik ervan in de vele mogelijke toepassingen snel (en goedkoop!) concreet maken. En zo verder bouwen richting meer detail en meer semantiek.
Via open data is Nederland volledig in LOD1 te genereren op BGT/BAG-niveau. Deze modellen zijn voldoende voor de globale, wettelijk voorgeschreven standaardrekenmethode 1 (SRM1) om gevolgen van geluid en luchtkwaliteit te bepalen zoals gebruikt binnen MER-achtige studies. Verderop in de planfase zijn meer gedetailleerde studies nodig. Onderzoek- slasten voor de huidige MER-studies zijn gigantisch. Niet in de laatste plaats door het ontbreken van een geïntegreerde 3D-aanpak waarbij 3D-inputdata landelijk wordt opgebouwd en beschikbaar is. Deze lasten kunnen door het gebruik van landsdekkend LOD1 voor SRM1 significant worden geredu- ceerd. Dus waarom niet beginnen met dat wat er al is en vanaf daar kijken wat er nog meer nodig is en prioriteiten stellen?
En ook voor BIM/GIS-integratie kan een klein-naar-groot- aanpak uitkomst bieden. De integratie van deze twee domei- nen biedt veel nieuwe mogelijkheden bijvoorbeeld voor de bijhouding van 3D-stadsmodellen en voor het automatisch checken van BIM-modellen op 3D-gebaseerde restricties uit het omgevingsplan. Maar BIM/GIS-integratie klinkt makkelijker dan het is. Beide domeinen bevatten een andere blik op de werkelijkheid en daarmee andere informatie op verschillend detailniveau. De bouwer van een brug moet weten waar het betonvlechtwerk zit en waar welke bout komt; voor veel geo- applicaties zijn alleen de afmetingen van grotere delen van belang. Een ander verschil is dat data in de geo-wereld veelal bestaat uit “ingemeten” data (over constructies die je kunt zien) en de BIM-wereld uit “ontwerp”-data (over constructies die niet per se zichtbaar zijn). Hierdoor wordt geometrie fun- damenteel anders opgeslagen. Het nader tot elkaar brengen van deze twee werelden zal een enorme doorbraak beteken voor 3D. Maar ervaring met BIM/GIS-integratie op funda- menteel niveau (dus niet alleen ad hoc) is er nog nauwelijks. En als je start met het op aannames gebaseerde, gewenste eindresultaat is het risico groot dat er een integratie komt die theoretisch werkt, maar praktisch niet omdat het niet aansluit bij de praktijk van BIM’ers en GIS’ers. Dus ook hier is klein en concreet beginnen en op basis van “lessons learned” verder ontwikkelen de deur naar succesvolle integratie. Volgens de productontwikkelingsfilosofie van Spotify: “managing risk by prototyping early and cheaply”. Bijvoorbeeld door eerst maar eens elkaars bril te gebruiken bij het vastleggen van de eigen data. Zo ontstaat een geo-friendly BIM en een BIM-friendly geo-model. Veel makkelijker op elkaar aan te sluiten dan data die onafhankelijk van elkaar worden verzameld. Vanuit daar kunnen we stapjes nemen richting verdergaande integratie. Steeds meer domeinen maken de stap van 2D-kaarten naar 3D. Als we niets doen en de 3D-ontwikkelingen laten gebeuren, zitten we straks met 3D-modellen die niet op elkaar aan te sluiten zijn. Het integreren van al deze informatie en processen in een allesomvattende 3D-model is (ook financi- eel!) haalbaar als we klein beginnen op basis van wat we al hebben. De overheid zal hier moeten coördineren en stapjes durven zetten richting meer detail in 3D, hogere actualiteit en het toevoegen van meer domeinen op basis van wat we leren van de “gewoon doen” aanpak. Pas dan wordt de droom die voor “geospatial”-isten zo evident is, haalbaar.
Jantien Stoter
Hoogleraar 3D GeoInformatie TU Delft en tevens werkzaam bij Kadaster en Geonovum j.stoter@geonovum.nl
Column
Jantien St
ot
er
De haalbare stap
naar 3D
De wet INSPIRE beschrijft hoe de Europese lid- staten gegevens over de fysieke leefomgeving uitwisselen. Denk aan gegevens over de topo- grafie, vervoersnetwerken, bevolkingssamen- stelling, emissie van vervuilende of gevaarlijke stoffen, waterkwaliteit en energiebronnen. Deze gegevens zijn nodig voor het opstellen en monitoren van Europees milieubeleid. INSPIRE is een horizontale EU-milieurichtlijn die algemene voorschriften bevat voor de vele verticale milieurichtlijnen waarin gegevensuit- wisseling met de EU plaats heeft. Uitwisseling van milieugegevens zal in toenemende mate plaatsvinden via de principes en componen- ten van INSPIRE. In de richtlijn Luchtkwaliteit en de richtlijn Mariene Strategie is het gebruik van INSPIRE nu al wettelijk verankerd. Wat dit in de praktijk betekent, beschrijven we aan de hand van de richtlijn Luchtkwaliteit.
Luchtkwaliteit en INSPIRE
De luchtkwaliteit heeft grote impact hebben op de gezondheid van mens en het milieu. Het lastige van lucht is, net als veel andere leefomgevingsthema’s, dat zij zich weinig aantrekt van landsgrenzen. Vervuilde lucht uit Duitsland of België kan – afhankelijk van de
windrichting – ook in Nederland impact heb- ben en vice versa. Het is daarmee bij uitstek een onderwerp om ook grensoverschrijdend onder de loep te nemen.
Om de luchtkwaliteit te bepalen, monitoren en erover te rapporteren en te communice- ren zijn diverse gegevensbronnen relevant. Deze gegevensbronnen vormen de basis voor de levering van informatieproducten voor Europese rapportageverplichtingen. In de EU- regelgeving voor luchtkwaliteit (AQD 2008/50/ EC, Artikel 26) is nu opgenomen dat de richtlijn INSPIRE moet worden toegepast (zie figuur 3). Voor de uitvoering van de richtlijn Luchtkwali- teit heeft de Europese Commissie samen met domeinexperts een nieuw informatiemodel gemaakt. Dit informatiemodel beschrijft welke informatie je moet uitwisselen om aan de vereiste informatieproducten van de richtlijn Luchtkwaliteit (zie figuur 4) te voldoen en hoe je dat doet. INSPIRE draagt bij aan dit informa- tiemodel met een ISO-19156-standaard voor observaties en metingen (zie figuur 3) en door de voor luchtkwaliteit relevante gegevensty- pes te integreren vanuit verschillende INSPIRE- thema’s (onder meer ‘milieubewakingsvoor- zieningen’ en ‘menselijke gezondheid’).