‘Radarsatellieten zijn al ruim twintig jaar cruciaal bij onderzoek bodemdeformatie’
Bodemdaling is een van de grote maatschappelijke uitdagingen waar Nederland voor staat. Het heeft grote gevolgen voor burgers, overheden en ook voor bedrijven. De Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM) maakt veelvuldig gebruik van radarsatellietdata om bewegingen van de bodem te monitoren. Geomatics Manager Raoul Quadvlieg: ‘Meten vanuit de ruimte is veiliger én goedkoper dan mensen het veld in sturen.’
Raoul Quadvlieg, NAM
Bij bodemdaling denken veel mensen meteen aan de gaswinning in Groningen. Geldt dat voor de NAM ook?
‘Naar dit onderwerp gaat zeker veel van onze aandacht uit. Belangrijk in deze context is dat bodemdaling ook andere oorzaken kan hebben, zoals het inklinken van ondiepe klei- en veenlagen door bijvoorbeeld droogte. Wat wij bijvoorbeeld willen weten, en de overheid als toezichthouder ook, is hoeveel bodemdaling nu wordt veroorzaakt door gaswinning en hoeveel door andere processen. Als je dit weet, kun je de bodemdalingsvoorspelling controleren. Die wordt onder meer gebruikt om waterhuishoudkundige maatregelen te plannen.’
Welke rol spelen satellietdata hierbij?
‘Radarsatellieten meten signalen die teruggekaatst worden door reflectoren op aarde. Dat kunnen “gratis” reflectoren zijn, zoals stoeptegels, daken, treinsporen en hoogspanningsmasten. Daarnaast hebben we zelf tientallen reflectoren neergezet, die diep gefundeerd zijn. Zo kun je verzakkingen aan het oppervlak en verzakkingen dieper in de grond beter van elkaar scheiden. Met computermodellen gaan we vervolgens na of de verzakking is zoals je die van nature verwacht en of er plaatsen zijn waar hij afwijkt.’
Beeld 1: Ruimtelijke bemonstering van Noord Nederland door de geodetische meettechnieken waterpassing, InSAR en GPS.
Hoe lang werkt de NAM al met radarsatellietdata?
‘Wij werken sinds 2002, dus al ruim twintig jaar, met InSAR: interferometric synthetic aperture radar. Het grote voordeel van deze radardata is dat je minder het veld in hoeft om te meten. Dit betekent: minder veiligheidsrisico’s voor het personeel en ook lagere kosten.’
Wat kun je zien op radarbeelden wanneer ze verwerkt zijn van ruwe data tot eindproduct?
‘Je kunt op een kaart de ligging van de natuurlijke reflectoren zien, die als meetpunten dienen. Door middel van kleuren wordt de hoeveelheid bodembeweging aangegeven. Dit kun je combineren met andere kaartlagen, met voor het bedrijf relevante informatie boven en onder de grond. Door verwerkte radarbeelden te combineren met bijvoorbeeld kaarten van de ondergrond en grondwaterpeilveranderingen, kun je de metingen beter interpreteren.
Zijn radarsatellieten gedetailleerd genoeg voor al jullie toepassingen?
‘Wij gebruiken grofweg twee klassen van precisie. Hoge resolutie radardata (Met TerraSAR-X, Radarsat-XF) worden gebruikt om deformatie op gebouw niveau te monitoren. De data van de Europese Sentinel-satellieten is iets minder gedetailleerd, maar vaak goed genoeg om aan allerlei wettelijke verplichtingen te voldoen.’
Beeld 2: Bodembeweging (mm) bepaald uit InSAR en waterpassen voor de periode 2013-2018. Deze vergelijkende kaart kan voor de andere tijdvakken niet worden gemaakt, omdat de deformatie bij aansluiting van Envisat (tot 2010) en Radarsat-2 (sinds 2009) op elkaar niet PS-gewijs kan worden berekend.
Gebruiken jullie naast radarsatellieten ook satellietnavigatie?
‘Ja, ook voor het monitoren van bodemdaling wordt satellietnavigatie gebruikt. Er zijn tientallen ontvangers geïnstalleerd die continu meten. Deze metingen laten een heel geleidelijke daling zien. Een aantal van deze ontvangers zijn geïntegreerd met radar reflectoren zodat de radardata met de satelliet navigatie data kan worden vergeleken. Daarnast gebruikt NAM ontvangers voor navigatiesatellieten voor andere meetwerkzaamheden op zee en op land, zo kunnen we ondergrondse gasleidingen precies terugvinden en wordt er voorkomen dat er schade ontstaat door graafwerkzaamheden. Per jaar worden meer dan tienduizend meldingen van graafwerkzaamheden afgehandeld. We zijn er trots op dat we in recente jaren geen schadegevallen hebben gehad door graafwerkzaamheden bij onze gasleidingen. Een beschadigde leiding kan namelijk ernstige gevolgen hebben.’
Hoe kan de BV Nederland maximaal profiteren van alle radarsatellietdata die dagelijks uit de ruimte naar ons toe komt?
‘Een stap in de goede richting is de acceptatie van radardata als primaire technologie voor bodemdalingsrapportages. Daarnaast helpt het als bedrijven en instellingen samenwerken. Wij doen dat sinds 2002 met de radargroep van de TU Delft. Door maatschappelijke vraagstukken te koppelen aan academisch onderzoek, kun je snel en gericht commercieel inzetbare toepassingen ontwikkelen. Veel studenten van de TU Delft zijn afgestudeerd of gepromoveerd op deformatieonderzoek met radarbeelden. Dit heeft onder meer geleid tot succesvolle spin-off bedrijven, die hun diensten over de hele wereld aanbieden.’