de
bewoners
ParTerra gebruikt
okale kennis van
en experts
Participatory Terrain Model van Deltares
Het idee achter ParTerra is dat lokale experts, gebruikers
en bewoners van een gebied veel kennis bezitten die
waardevol is bij het aanmaken van een hoogtemodel
De verstedelijking neemt toe over de gehele wereld. Meer dan de
helft van de wereldbevolking leeft tegenwoordig in een stad en
de verwachting is dat dit percentage zal blijven stijgen. Hoewel er
duidelijke voordelen zitten aan het leven in een stad, zoals toegang tot
meer voorzieningen en arbeidsplaatsen, kleven er ook nadelen aan de
toenemende mate van verstedelijking.
2021-2 Geo-lnfo
15
Door Arjen Haag
In de contextvan recente ontwikkelingen kan
hierbij uiteraard gedachtworden aan uitbraken
en transmissie van ziektes. Verstedelijking heeft
vaak ook een negatief effect op de waterhuis
houding. Natuurlijke stroompaden worden vaak
gekanaliseerd, raken bekneld ofzijn volledig
verwijderd, terwijl de toename van verhard
oppervlak er juist voor zorgt da t neerslag
minder goed in de bodem kan infiltreren en
sneller tot afvoer komt. Dit kan leiden tot een
verhoogde kans op overstromingen.
Mede hierom wordt tegenwoordig hard inge
zet op klimaatbestendigheid en klimaatadap
tatie in steden, zowel vanuit overheden als
niet-gouvernementele organisaties (NGO's). In
Nederland zijn regionale overheden en water
schappen bezig om de waterhuishouding
te verbeteren. De Europese Unie (EU) heeft
van klimaatadaptatie in steden een belangrijk
punt gemaakt [i]. Globale organisaties zoals de
Wereldbank eisen dat dit onderwerp aandacht
krijgt in hun projecten [2]. En er ontstaan
nieuwe netwerken en organisaties die zich
specifiek op dit onderwerp richten,zoals het
C40 Cities [3] en Resilient Cities Network Ui-
Belang van kwalitatieve geo-data
Om een goed inzicht te kunnen krijgen in de
waterhuishouding, inclusief alle waterstromen,
afvoer en overstromingsrisico's, alsmede het
kunnen uittesten van het effect van nieuwe
stedelijke ontwikkelingen en/of maatregelen
tegen overstromingen,zijn geografische data
van hoge kwaliteit van belang. Deze data
moeten daarnaastvan een relatief hoge ruim
telijke resolutie zijn, om alle relevante infra
structuurelementen mee te kunnen nemen,
en dienen uiteraard ook zo actueel mogelijk te
zijn, zeker in gebieden waar de verstedelijking
in een snel tempo plaatsvindt.
Hydrologische modellen
Voor projecten en studies die specifiek gericht
zijn op (stedelijke) overstromingen wordt
vaak gebruikgemaakt van hydrologische en/
of hydrodynamische modellen. Hydrologische
modellen proberen de hydrologische cyclus
(van regen, infiltratie, verdamping, opslag,
afvoer etc.) te verklaren. Omdat hier veel
ingewikkelde processen achterzitten worden
voor veel van deze processen benaderin
gen gebruikt. Hydrodynamische modellen
proberen juist heel nauwkeurig waterstromen
te modelleren, terwijl veel van de achterlig
gende hydrologische processen achterwege
worden gelaten. Modellen zijn per definitie
OSM lines 158964 features!
5810
5802
624000 626000 628000 630000 632000 634000 6 36000
OSM polygons [177892 features)
5810
5808
5802
624000 626000 628000 630000 632000 634000 636000
Figuur 7. OSM-da(a uitgesplitst voor lijn- (links) en polygoon- (rechts) elementen in Amsterdam (map data copyrighted OpenStreetMap contributors and
available from https://www.openstreetmap.org, database d.d. 24-08-2020).
14 Geo-lnfo 2021-2
ParTerra roads (lires)
ParTerra roads (polygons)
5.810
5.808
5.80»
5.804
5.802
5.800
Figuur 2. OSM-data voor wegenstandaard als lijnelementen, verwerkt tot polygoon-elementen (map data copyrighted OpenStreetMap
contributors and avaiiabie from https/Mww.openstreetmap.org, database d.d. 24-08-2020).
5.798
677000 674000 675000 67SDOO 630000 637000 654000 636000 638000
een versimpeling van de werkelijkheid, maar
kunnen toch goede resultaten behalen die
nauw overeenkomen met die echte werkelijk
heid. Mits ze voorzien worden van de juiste
data. En één van de belangrijkste databronnen
voor deze modellen zijn hoogtegegevens.
Nederland vs. Europa
In Nederland beschikken we over een grote
hoeveelheid open, gratis en landsdekkende
geografische data. Voor hoogtegegevens
hebben we het Actueel Hoogtebestand
Nederland (AHN) [5], een digitale hoogtekaart
gebaseerd op lasertechnologie (LiDAR). In
veel andere landen, ook binnen Europa, is dit
echter niet het geval. Actuele hoogtedata van
hoge kwaliteit en resolutie zijn vaak afge
schermd, duur of überhaupt niet aanwezig.
Heel vreemd is dit overigens niet; het inwin
nen van deze data is namelijk ook duur. En
dan praten we nog niet eens over hetopslaan,
verwerken en beschikbaar maken ervan.
ParTerra-mod el
Dit betekent dat er vaak teruggegrepen wordt
op globale digitale hoogtemodellen (Digital
Elevation Model, DEM). Hiervan bestaan er
een aantal die (zo goed als) globale dek
king hebben en gratis beschikbaar zijn. Het
bekendste voorbeeld hiervan is de Shuttle
Radar Topography Mission (SRTM) van NASA
[6], Er bestaan er dus meer, maar de hoogst
haalbare ruimtelijke resolutie van deze gratis
beschikbare DEM's is tot nu toe 30 meter. Dit
is uiteraard niet goed genoeg voor stedelijk
gebied. Als antwoord hierop is bij Deltares het
ParTerra-model ontwikkeld. ParTerra staat voor
Participatory Terrain, oftewel Participatief Ter
rein. Het idee hierachter is dat lokale experts,
gebruikers en bewoners van een gebied veel
kennis bezitten op een hoog detailniveau,
die waardevol is bij het aanmaken van een
hoogtemodel. Gedacht kan worden aan de
locatie en omvang van objecten die lastig te
detecteren zijn met behulp van traditionele
methoden (zoals duikers onder wegen). De
participatie kan op verschillende manieren
gefaciliteerd worden, afhankelijk van de tech
nische expertise en kennis van de deelnemers.
Een van de mogelijkheden is om te werken
met OpenStreetMap.
OpenStreetMap
OpenStreetMap (OSM) is een vrij beschikbare
online kaart die is aangemaakt en wordt
beheerd door vrijwilligers. In die zin is het
vergelijkbaar metWikipedia; elke wereldbur
ger kan de kaart aanpassen (crowdsourcing)
en de database achter OSM is eveneens vrij
toegankelijk. Deze database is een bron van
diverse relevante informatie, waarin gebruikers
bijvoorbeeld de breedte van een weg, de
diepte van een rivier of de hoogte van een
gebouw kunnen opgeven. Het is echter niet
verplicht om alles op te nemen en hoewel
er wel richtlijnen zijn worden er geen harde
standaarden opgelegd, waardoor het gebruik
van deze database soms lastig kan zijn.
ParTerra heeft meerdere manieren om het
gebruik van OSM-data te versimpelen en toe
te passen voor het aanmaken van hoogtedata.
De gebruiker van ParTerra heeft hier geen
kennis van Python of andere programmeer
taal voor nodig; alles wordt afgehandeld via
Excel-sheets. Hierin kunnen type objecten
(bijv. gebouw ofweg) onderverdeeld worden
in subtypes (bijv. woningen of snelwegen) en
aan deze subtypes kunnen relevante waardes
toegekend worden.
Relatieve hoogtekaart
Bij het uitvoeren van ParTerra worden de
OSM-data verwerkt om tot een relatieve
hoogtekaart te komen die zowel het terrein
(Digital Terrain Model, DTM, of'zoals het
water stroomt') als het oppervlak (Digital
Surface Model, DSM, of'zoals de vogel vliegt')
beschrijft in een door de gebruiker opgege
ven horizontale resolutie. In de praktijk is dit
vaak een resolutie van 0,5 tots meter. Een veel
hogere resolutie heeft vaak geen nut omdat
de meeste OSM-elementen nietzo nauwkeu
rig zijn. Een lagere resolutie is voor stedelijke
toepassingen meestal niet toereikend.
