‘We bouwen samen aan een ecosysteem voor innovaties in remote sensing’
Nederland investeert met de Kennisnetwerkenregeling in technologische doorbraken en wetenschappelijke samenwerking in de ruimtevaart. Het ‘Kennisnetwerk microgolfdata voor vegetatiemonitoring’ wil vanuit de ruimte gewassen op aarde realtime kunnen monitoren.
Nederlandse bedrijven en kennisinstellingen werken al jaren aan landbouwtoepassingen op basis van satellietgegevens. Landbouw en ruimtevaart, zeggen ze, zijn een volstrekt logische combinatie. Toch is er volgens de Delftse hoogleraar Susan Steele-Dunne, coördinator van het Kennisnetwerk microgolfdata voor vegetatiemonitoring, nog volop winst te halen, in Nederland én daarbuiten: ‘Als we de handen ineenslaan, levert dat wereldwijd zichtbaarheid op voor wat Nederland kan. En dat is nogal wat, in de wereld van remote sensing.’
Met microgolfinstrumenten kunnen we vanuit de ruimte de structuur en waterinhoud van vegetatie op aarde in kaart brengen. ‘Zo zien we van planten en bossen de gezondheid, hoe ze zich ontwikkelen en kunnen we afwijkingen snel herkennen’, legt Steele-Dunne uit. In Nederland werken de TU Delft, de Wageningen Universiteit en de Universiteit Twente aan deze technologie. Bedrijven als VanderSat, SarVision en NEO brengen producten en diensten naar de markt. ‘We zijn een klein land met heel veel expertise die vaak complementair is. Binnen ons kennisnetwerk ligt de focus daarom op projecten die geen van ons alleen zou kunnen doen, maar die we samen tot een goed eind brengen.’
Deze afbeelding combineert drie Sentinel-1 radaracquisities, die met een tussenpoos van ongeveer twee maanden zijn gemaakt om veranderingen in gewas- en landomstandigheden in de loop van de tijd te laten zien. Bron: ESA
Het Kennisnetwerk is nog jong. Plannen voor grote vergaderingen vielen in het water door de coronacrisis. In plaats daarvan werden door verschillende leden kleinere workshops online gehouden. Met als centrale vragen: wat hebben de gebruikers van microgolfdata uit de ruimte écht nodig? Wat kunnen ze maximaal met de satellietgegevens die er nu al zijn? En welke instrumenten moeten ruimtevaartorganisaties in de toekomst ontwikkelen om écht een verschil te kunnen maken in de wereld?
Twee doelstellingen werden meteen duidelijk: monitoring vanuit de ruimte zou op het niveau van enkele planten moeten plaatsvinden, dus met extreem hoge resolutie. En de beelden zouden bijna realtime beschikbaar moeten komen. ‘Wageningen werkt veel met realtime processing en detectie van veranderingen. De Universiteit Twente modelleert en classificeert. En de TU Delft richt zich meer op de interactie van microgolven met vegetatie. Over en weer kunnen we elkaars onderzoek en resultaten gebruiken om samen een stap verder te komen’, zegt Steele-Dunne.
De technologie die het Kennisnetwerk samen ontwikkelt, maakt nieuwe toepassingen mogelijk. Nóg nauwkeuriger kaarten voor precisielandbouw in Nederland. Vegetatiemonitoring wereldwijd om te voorkomen dat regenwoud wordt gekapt voor grootschalige verbouw van bijvoorbeeld cacao, koffiebonen en palmolie. Verbeterde monitoring voor boeren met een klein stuk land in bijvoorbeeld Afrika, ook als die boeren verschillende gewassen door elkaar laten groeien. En tenslotte veel nauwkeuriger gegevens voor verzekeraars en banken die werken met de landbouwsector.’
Ontbossing in de Amazone is te zien vanuit de ruimte. Bron: Thomas Pesquet/ESA
‘Al deze ontwikkelingen hangen met elkaar samen’, legt Steele-Dunne uit. ‘Om ontbossing te herkennen moet je beelden heel snel kunnen interpreteren. Dezelfde techniek heb je in Nederland nodig voor precisielandbouw. En als we grote landbouwpercelen met één type gewas goed kunnen onderscheiden, dan is dat het begin van een model dat complexere situaties herkent, waarin van alles door elkaar groeit.’
Op de korte termijn richten partijen uit het Kennisnetwerk zich op maximaal gebruik van wat er nu al is aan satellieten en meetinstrumenten. Maar ze denken ook vooruit: welke instrumenten moet ESA in de toekomst gaan bouwen – met financiële en technische steun vanuit Nederland?
Volgens Steele-Dunne heeft het Kennisnetwerk haar bestaansrecht nu al bewezen: ‘Vroeger werkten we veel samen in consortia van een aantal partijen. Dan heb je een project met een doel dat haalbaar moet zijn binnen een jaar of vijf, mits er budget is om samen iets te ontwikkelen. Nu werken we heel anders. Een kennisnetwerk is een soort ecosysteem dat je samen opbouwt. Een fundering die ook in de toekomst blijft bestaan en waar je samen op kunt voortbouwen.’