De grond onder onze voeten in kaart brengen
Voor een laaggelegen en dichtbevolkt land als Nederland is het monitoren van verzakkingen ontzettend belangrijk. Tot voor kort was het echter niet mogelijk die kleine verschuivingen onder onze voeten op nationaal niveau in kaart te brengen. Maar dankzij Sentinel-1 kan het nu wel.
Met het oog op Nederland en Denemarken gebruiken wetenschappers gegevens van satelliet Sentinel-1A om na te gaan waar de grond stabiel is, waar hij omhoog komt en waar hij wegzakt. En nog belangrijker – hoe ver de grond precies verzakt.
De kaart hierboven – waarop verzakkingen en verheffingen in de Nederlandse bodem te zien zijn - is samengesteld uit beelden die tussen november 2014 en april 2016 zijn verzameld door Sentinel-1A én uit 2,5 miljoen individueel verzamelde meetgegevens. De meeste metingen werden gedaan rondom gebouwen en bouwwerken zoals dijken.
20 millimeter per jaar
Opvallend is dat de metingen tot een paar millimeter precies zijn. Naar verwachting worden de metingen binnen een paar jaar tijd nóg accurater, waarbij ze op landelijk niveau 1 millimeter per jaar benaderen.
Deze mate van accuraatheid, die voorafgaand aan de Sentinel-1-missie nog niet haalbaar was op zo'n grote schaal, maakt talloze toepassingen mogelijk. Een voorbeeld is het bouwen en onderhouden van effectieve waterkeringen – een toepassing die zeker voor Nederland erg belangrijk is.
“Voor een land dat zich voor een groot deel onder zeeniveau bevindt is inzicht hebben in de manier waarop de grond vervormt van cruciaal belang”, weet Ramon Hanssen van de Technische Universiteit Delft. “Satellietdata van de Sentinel-1-missie helpen ons om de hoge veiligheidsstandaarden die de Nederlandse bevolking verwacht te handhaven.”
De kaart laat zien dat sommige gebieden, vooral langs de westelijke kust van het IJsselmeer en sommige gebieden bij Groningen in het oosten, verzakken met een snelheid tot 20 millimeter per jaar. Omdat er in deze regio gas wordt gewonnen is het monitoren van vervormingen van de grond bijzonder belangrijk.
Het ingezoomde beeld van het gebied rondom Veendam (rechts) laat verzakkingen zien die vermoedelijk veroorzaakt wordt door zoutwinning.
Hoge potentie
Het onderzoek naar de verzakkingen in de Nederlandse bodem werd uitgevoerd door PPO.labs en Norut, in samenspraak met ESA's Scientific Exploitation of Operational Missions-initiatief. Het is de eerste mijlpaal op het gebied van het landelijk monitoren van bewegingen in de grond.
“Vanuit technisch opzicht laten deze vroege resultaten duidelijk zien wat de potentie is van zulke landelijk uitgerolde producten”, aldus Yngvar Larsen van Norut. “We moeten nu systemen gaan maken die gestandaardiseerde producten aan eindgebruikers kan bieden.”
Vooral voor sectoren zoals het verzekeringswezen, nutsbedrijven en de bouw kunnen dergelijke producten in potentie heel belangrijk zijn. “Vroeger hadden alleen grote bedrijven toegang tot dergelijke gegevens”, weet Petar Marinkovic van PPO.labs. “Dankzij dit onderzoek kunnen ook kleine en middelgrote ondernemingen in de aardobservatie-markt verder groeien.”
In Denemarken
Niet alleen in Nederland hebben vervormingen in de grond zo hun uitwerkingen. In Denemarken tasten verzakkingen van de grond de kwaliteit van het rioolsysteem aan. Zo veroorzaken ze niet alleen lekkages en gebroken pijpleidingen, maar hebben ze ook effect op de manier waarop water zich verzameld en wegstroomt. Als een gevolg van de verzakkingen spendeert Denemarken jaarlijks tientallen miljoenen euro's om de grondwaterstand te reguleren en pijpleidingen voor afvalwater aan te passen.
Begrip van landvervormingen is belangrijk bij het doen van investeringen in renovaties. “Als we betrouwbare informatie rondom verzakkingen en verheffingen kunnen opnemen in de investeringsplannen voor onze leidingen, dan kunnen we ons focussen op de plekken waar herstelwerkzaamheden het hardst nodig zijn”, aldus Lars Noergaard Holmegaard, hoofd van het Deense waterbedrijf Lemvig. “Zo kunnen we ervoor zorgen dat ons netwerk blijft functioneren, terwijl we de kosten van onderhoud terugbrengen.”
Een satellietenstelsel
Satelliet Sentinel-1A zweeft sinds april 2014 rondjes om de aarde en is de drijvende kracht achter deze nieuwe toepassingen. En nu zijn identieke tweeling Sentinel-1B ook gelanceerd is zal de dekking en de afgifte van data alleen nog maar verder verbeteren. Het satellietenstelsel zal naar verwachting dagelijks meer dan tien terabyte aan data produceren.
“Dankzij het opendatabeleid van het Copernicus-programma zorgt ervoor dat er met hoge snelheid onderzocht en ontwikkeld kan worden”, weet Dr. Marinkovic. “Dat levert razendsnel resultaten op, slechts een paar uur nadat een satelliet informatie heeft verzameld.”
