Als gevolg van klimaatverandering krijgen waterschappen steeds vaker te maken met extremen, van langdurige droogte tot hevige wateroverlast. Daarnaast groeit de aandacht voor de ecologische waarde van waterlopen. Hierdoor veranderen de vraagstelling en de informatiebehoefte. Door 3D-data in te winnen en te modelleren, creëren waterschappen een 3D-werkelijkheid van hun wateromgeving. Dit zorgt voor nieuwe inzichten en in de toekomst voor efficiëntie met voorspellende data.
Het project 3D-waterlopen is een samenwerking tussen de Waterschappen ZuiderZeeland, Fryslân, Vechtstromen, Rijn en IJssel en Drents Overijsselse Delta. Samen werken zij toe naar een volledig en realtime 3D-model van hun wateromgeving. Dankzij 3D-modelleren beschikken waterschappen altijd en overal over een digitale werkelijkheid van hun wateromgeving. Met betere berekeningen en visualisaties werken waterschappen efficiënter en ontdekken zij nieuwe mogelijkheden. Door hun informatievoorziening af te stemmen op de veranderende wereld bereiden zij zich voor op de toekomst.
“We hebben soms de neiging om te denken dat we er nog niet klaar voor zijn”, zegt Jeroen Waanders, adviseur innovatie bij Waterschap Drents Overijssel Delta. “Maar het kan gewoon. De techniek is beschikbaar, het is een kwestie van de juiste mensen met elkaar laten samenwerken om tot mooie resultaten te komen.”
De waterschappen zetten ArcGIS van Esri in om de modellen op te schalen naar 3D. Hiermee creëren zij ook een goede basis om aan overheidsprojecten mee te doen, omdat daarvoor een digital twin steeds vaker een randvoorwaarde is om met overheden samen te werken.
Van 2D naar 3D
Het project is een belangrijke stap in de digitale transformatie van de waterschappen, want hoewel zij al jaren 3D-metingen uitvoeren, werd de informatie tot voorkort vastgelegd in 2D.
“Alles wordt al in 3D ingewonnen”, aldus Waanders. “Maar die meting belandde vervolgens als een plat lijntje op een kaart. Dat is zonde. Die 2D-weergave is niet te vergelijken met de werkelijkheid.”
Het interpreteren van 2D-bestanden vereist veel verbeeldingskracht, fouten zijn veel moeilijker waar te nemen en het actueel houden van informatie is heel arbeidsintensief. Daarom bundelen de waterschappen hun krachten om de ingewonnen data in 3D te modelleren. Zo ontstaat geleidelijk een digitale werkelijkheid van de wateromgeving.
De snelheid van het project – het prototype was binnen zes weken functioneel – toont aan dat de overstap van 2D naar 3D voor ieder waterschap haalbaar is.
Nieuwe inzichten
Dankzij het 3D waterlopen-project krijgen waterschappen inzicht in hoe hun infrastructuur erbij ligt. Dit is een grote vooruitgang ten opzichte van de conventionele methode en het biedt kansen om op andere manieren naar waterbeheer te kijken.
Het Waterschap Vechtstromen is enthousiast over de eerste resultaten. “Het gebruik van 3D-modellering gaat ons een totaaloverzicht van een waterloop geven”, legt Johan Reefman, informatiemanager, uit. “We zien bijvoorbeeld in één oogopslag waar veel modder zit en waar we moeten baggeren. We meten om de 200 meter de dwarsprofielen van een waterloop. Die tekenden we uit op een kaart om vervolgens per profiel te kijken waar veel modder zit en waar niet. Dat is heel arbeidsintensief. De nieuwe methode biedt ons veel meer efficiëntie en gemak.”
De betere visualisaties en berekeningen ondersteunen niet alleen de bestaande processen van de waterschappen, ze zorgen ook voor nieuwe mogelijkheden. “Door te innoveren, ontdek je meer en kun je meer”, aldus Reefman. “Door jezelf uit te dagen, kom je erachter dat je steeds meer vragen kunt beantwoorden. Voorheen waren we vooral gericht op het afvoeren van water. Nu zien we juist veel verdroging in het oosten en proberen we zoveel mogelijk water vast te houden. Dit is een compleet ander vraagstuk en daarom moeten we anders naar onze data kijken.”
Wateroverlast vroegtijdig signaleren
Door actuele data over waterstanden, vegetatie en dwarsprofielen toe te voegen aan het 3D-model signaleren waterschappen vroegtijdig risico’s zoals wateroverlast. Het toevoegen van deze data is eenvoudig dankzij nieuwe technieken. “Door lasers te monteren op bijvoorbeeld je maaimaterieel, krijg je tijdens het schoonmaken van een waterloop direct realtime 3D-data mee”, legt Reefman uit.
Deze realtime informatie is waardevol voor zowel de medewerkers op kantoor als voor de mensen in het veld. “Altijd, overal. Dat is het doel”, aldus Reefman. “Als je nu met deze technieken gaat werken, kun je de 3D-modellen aanbieden op een telefoon of tablet in het veld. Het ondersteunen van onze medewerkers bij het uitvoeren van veldcontroles is een belangrijke drijfveer om deze ontwikkeling door te zetten.”
Voorspellen met GeoAI
Nu ligt de focus nog op realtime data. “We zijn echt bezig met de kennis die we hadden aan te vullen met continu inzicht. We meten de actuele waterstanden en dwarsprofielen en gebruiken satellieten om vegetatie in kaart te brengen”, vertelt Waanders. “Daardoor identificeren we tijdig problemen.”
Door systematisch data in te winnen en deze met Esri in kaart te brengen, bereiden waterschappen zich ook voor op het toekomstige gebruik van Geospatial Artificial Intelligence (GeoAI). GeoAI helpt waterschappen grote hoeveelheden data te analyseren, voorspellingen te doen en betere keuzes te maken.
“Dat is de toekomstvisie”, zegt Waanders. “We kunnen patronen nu al beter herkennen. Dat maakt de stap naar voorspellen kleiner.”
