Ga door naar hoofdcontent
ArtikelenHydrografieonderwijs in Nederland

Hydrografieonderwijs in Nederland

Vrijdag 18 juni 2021Afbeelding Hydrografieonderwijs in Nederland

Enige tijd geleden stond er in Geo-Info een uitgebreid artikel over de verschillende geo-informatieopleidingen in Nederland. Daarbij werd kort gerefereerd aan de opleiding Ocean Technology aan het Maritiem Instituut Willem Barentsz op Terschelling, zonder in te gaan op de twee toch wel bijzondere hydrografieopleidingen die Nederland rijk is. Naast de hbo-bacheloropleiding op Terschelling is er namelijk ook het contractonderwijs bij Skilltrade in IJmuiden. Beide opleidingen zijn internationaal erkend als hydrografische opleiding.

Wat maakt hydrografie nu eigenlijk zo bijzonder? Hydrografie is kort door de bocht ‘landmeten op zee’. Waar de landmeter echter het voordeel heeft dat hij zijn werkterrein kan overzien, is dat voor de hydrograaf natuurlijk een stuk lastiger.

Veilige navigatie op zee

Hydrografische meting op de simulator (bron: MIWB)

Van origine is het een vakgebied dat vooral vanuit overheden werd uitgeoefend met als doel het maken van kaarten voor een veilige navigatie op zee. Het maken van zeekaarten was tot de 18e eeuw geen wetenschappelijke vaardigheid, maar eerder een gevolg van gefragmenteerde informatie-uitwisseling tussen ontdekkingsreizigers, zeelieden en kartografen. Vanaf het midden van de 18e eeuw werden steeds meer op wetenschappelijke basis gestoelde opnamen uitgevoerd. Tot aan de 20e eeuw was hydrografie veel handwerk, waarbij met sextant en lood en lijn werd gewerkt. Met de introductie van het echolood in de jaren 20, de elektronische plaatsbepaling in de jaren 40 en de automatisering in de jaren 70 werd hydrografie steeds meer geautomatiseerd.

Hydrografie in Nederland

In Nederland was hydrografie tot de jaren 50 voornamelijk een overheidsaangelegenheid. De taken zijn daarbij voornamelijk verdeeld tussen de Dienst der Hydrografie en Rijkswaterstaat. Maar ook de havenbedrijven (zoals Havenbedrijf Rotterdam) en de waterschappen (zoals Zeeuwse Scheldestromen) spelen een cruciale rol.

Waterbouw en offshore

De meeste Nederlandse hydrografen zijn echter niet werkzaam bij de overheid maar juist in de particuliere sector. Nederland is thuisland voor twee van de grootste waterbouwers ter wereld, Boskalis en Van Oord, naast een hele serie aan kleinere maar niet minder relevante andere waterbouwbedrijven. Naast de water- bouw is ook de offshore (olie en gas, maar ook wind) een belangrijke afnemer van hydrografen. Denk aan bedrijven zoals Allseas en Fugro. Tot slot zijn er verspreid over Nederland veel bureaus die zich specifiek op dataopname en -verwerking richten, zoals het Amsterdamse DEEP.

Hydrografische meettechnieken

Bij het uitvoeren van een hydrografische meting (of liever opname) komen tegenwoordig meerdere technieken aan bod. Een beetje modern meetvaartuig (al dan niet autonoom boven of onder water varend) is ten minste met een RTK- of PPP GNSS-systeem uitgerust voor de primaire plaatsbepaling. Voor het meten van de dieptes wordt gebruikgemaakt van een zogenaamde ‘padloder’ (multibeam echolood). Hiermee kunnen in relatief ondiep water (tot zo’n 20 meter diep) ca. 40 tot 60.000 dieptes per seconde worden verzameld.

Omdat het vaartuig niet stilstaat tijdens de meting komt daar een zogenaamde bewegingssensor (Inertial Motion Unit – IMU) bij om de verschillende scheepsbewegingen vast te leggen. Samen met een zeer nauwkeurig kompas kan hiermee elke positie op het meetvaartuig zeer nauwkeurig worden bepaald. Omdat wordt bewogen is een zeer nauwkeurige tijdmeting eveneens van belang. Tot slot komt daar nog een zogenaamde geluidssnelheidsmeting bij om de diepte van het echolood juist te berekenen uit de looptijdmeting van de signalen. Dat alles kan natuurlijk niet zonder geavanceerde software om alle metingen bij elkaar te brengen. Nog niet benoemd maar wel essentieel is dat de locatie van de verschillende sensoren aan boord zeer nauwkeurig bepaald is middels landmeetkundige technieken. Ook voor het bepalen van de juiste stand van het vaartuig is het noodzakelijk de IMU en het kompas goed te kalibreren. Jawel, wederom via landmeetkundige technieken, te weten de waterpas en total station.

Bovenstaand overzicht is echter nog maar de basisuitrusting. Afhankelijk van het project komen hier aanvullende plaatsbepalingssystemen bij voor onder water (GNSS werkt daar niet), sensoren voor het meten in de bodem (de zogenaamde Sub Bottom Profiler) of voor het detecteren van objecten (de Side Scan Sonar en magnetometer) of sensoren voor het meten van getij, golven en stroming.

Dataverwerking en -presentatie

Kompaskalibratie met klein meetvaartuig (bron MIWB)

Hoewel het opnemen van de data een belangrijk deel van het werk is, is het natuurlijk niet voldoende. Na het opnemen dienen de data verwerkt te worden. Daarvoor worden technieken gebruikt die vergelijkbaar zijn met de technieken die voor laser altimetrie worden ingezet. Belangrijk is te weten met welke nauwkeurigheid de data zijn opgenomen. Immers, voor een veilige navigatie maar ook bij het plaatsen van bijvoorbeeld windmolens is een nauwkeurige opname van groot belang. Zeekaarten worden bijvoorbeeld gecorrigeerd voor de onnauwkeurigheid van de meting (de dieptes zijn dus in de regel groter dan die welke in de kaart worden opgenomen).

Kaarten zijn er in soorten en maten. De zeekaart is er in papieren maar ook in elektronische vorm (de zogenaamde Electronic Navigation Chart – ENC). Hiervoor is speciale software beschikbaar die veel van de kenmerken van Geografische Informatie Systemen (GIS) in zich hebben. Maar ook GIS als techniek wordt regelmatig ingezet binnen de hydrografie, met name voor het zogenaamde asset management.

MIWB: Ocean Technology

Hydrografie was en is nog altijd een technisch complex beroep. Tel daarbij op dat het inroepen van hulp veel lastiger is dan voor hen die op land werken (er is geen voorrijtarief bekend voor storingen midden op de Noordzee) en je hebt alle ingrediënten voor het hydrografieonderwijs. Waar het onderwijs lange tijd het domein was van de diverse marines kent Nederland sinds 1980 een eigen (burger-)hydrografieopleiding. De opleiding was in eerste instantie in Amsterdam aan de Zeevaartschool gevestigd maar is alweer meer dan tien jaar op Terschelling gevestigd.

De opleiding is sinds 1984 officieel op het hoogste niveau (Category A) geaccrediteerd door de Internationale Hydrografische Organisatie (IHO), de Fédération Internationale des Géomètres (FIG) en de International Cartographic Assocation (ICA). Naast de internationale accreditatie is de vierjarige hydrografieopleiding Ocean Technology ook geaccrediteerd als ‘reguliere’ hbo-bachelor.

Globaal lesprogramma

Jaar 1

Experimenteren met de akoestische simulator (bron: MIWB)

In het eerste jaar krijgt de aankomend hydrograaf veel basisvakken samen met de toekomstige stuurlieden en scheepswerktuigkundigen (de maritiem officieren). Daarnaast krijgen ze uitgebreid landmeten in theorie en praktijk, evenals het doen van getijdemetingen. Zelfs de sextant komt nog (even) aan bod bij de praktijkmetingen. Iedere week is er vierenhalf uur praktijkonderwijs, verdeeld tussen een begeleid deel en het zelfstandig uitvoeren van opdrachten uit het hydrografisch takenboek. Aan het einde van het jaar voeren de eerstejaarsstudenten samen met de tweedejaars een twee weken durend project uit op of rondom Terschelling. Dat kan specifiek hydrografisch zijn maar ook meer landmeetkundig, zoals een terrestrische laserscan of fotogrammetrisch project met een drone. De resultaten van dit project verwerken ze tot producten met behulp van AutoCAD en QGIS.

Jaar 2

In het tweede jaar gaan de studenten op een korte praktijkstage bij Rijkswaterstaat of de Dienst der Hydrografie van de Marine. Daarnaast wordt veel aandacht besteed aan plaatsbepaling, de hogere geodesie (studenten bouwen hun eigen geodetische conversiesoftware in Excel) en het meten onderwater. Daarnaast komt de waarnemingsrekening en statistiek aan bod evenals het specificeren van projecten. Tot slot krijgen de studenten instructie over de opname- en verwerkingssoftware van QPS (QINSy) en leren ze programmeren in Python en SQL (via PostgreSQL).

De theorie wordt gelijk in de praktijk gebracht door het meten van een zonsazimuth, het bepalen van de scheepsgeometrie en het kalibreren van de diverse sensoren aan boord van een schip. Aan het einde van het jaar wordt eerst een opname uitgevoerd van een stukje Rotterdamse waterweg op de simulatoren die normaliter voor de navigatie worden gebruikt. De studenten sluiten daarbij zelf de simulatoren uit de simulator aan op de opnamesoftware, varen het schip en doen de meting. Aan het einde van het jaar is er dan weer, naast de veiligheidstrainingen voorafgaand aan de stage, het project met de eerstejaars.

Jaar 3

In het derde jaar is het dan zover: de studenten mogen echt de praktijk in. Ze gaan honderd dagen stage lopen bij één van de al eerder genoemde hydrografische bedrijven (of overheid). Hierna komen ze met een schat aan ervaring weer terug in de schoolbanken. De rest van het jaar wordt dan gevuld met geavanceerde technieken en methoden. Bijvoorbeeld op basis van data van een tweetal wrakken een zogenaamd correctieblad voor een zeekaart maken in QGIS, het maken van een a-priori multibeam simulator om fouten in het systeem mee te simuleren en het ontwerpen, vullen en ontsluiten van een ruimtelijke database met behulp van PostGIS. Tegen de zomer voeren de studenten dan hun ‘meesterproef’ uit, waarbij ze in teams zelf een schip moeten mobiliseren en een opname doen van het Oosterom bij Terschelling. Deze data moeten ze vervolgens zelf verwerken tot hydrografische producten van professioneel niveau. In feite is het hydrografische deel van hun opleiding dan in de basis afgerond.

Jaar 4

Standopnemer kalibratie op groot meetvaartuig (bron: MIWB)

In het laatste jaar volgen de studenten eerst hun minor fase. Deze kunnen ze zelf invullen met een relevant onderwerp. Het MIWB zelf verzorgt daarbij een minor Sustainable Offshore and Dredging Operations, waarbij dieper wordt ingegaan op alle zaken die rond de waterbouw en offshore relevant zijn voor een hydrograaf. De basis hebben ze al eerder gehad, het gaat nu om het toepassen en oplossen van praktijkproblemen. Tevens voeren ze een kort onderzoeksproject uit, zoals het Europese onderzoek naar gevaarlijke wrakken op de Noordzee (North Sea Wrecks), waarin het MIWB samen met een aantal andere instituten uit België, Duitsland, Noorwegen en Denemarken participeert. Het laatste half jaar gaan de studenten een onderzoeksproject doen bij een bedrijf. Hierin laten ze zien dat ze hun verworven kennis kunnen inzetten om echte praktijkproblemen op te lossen. Als ze dit met goed gevolg afronden, krijgen ze niet alleen hun hbo-diploma maar ook hun IHO Category A.

Skilltrade

Mobiliseren van een multibeam echolood op groot meetvaartuig (bron: MIWB)

In 2007 werd bij Skilltrade een door IHO-FIGICA op Category B-niveau geaccrediteerde hydrografieopleiding als contractonderwijs gestart. Eerst in Rotterdam en sinds 2014 in IJmuiden. De opleiding wordt samen met het Nova College (contract) vormgegeven, waarbij Skilltrade verantwoordelijk is voor de hydrografisch inhoudelijke vakken en het Nova College de algemene vakken en faciliteiten verzorgt.

Skilltrade valt als contractopleider buiten de reguliere schooltrajecten en is daardoor vooral geschikt voor mensen die al werken. Met een mbo+ niveau worden studenten van over de hele wereld getrokken. Daarbij vinden de opleidingen sinds het uitbreken van de coronacrisis in twee fases plaats. De eerste fase is een half jaar online les, waarbij steeds twee ‘contactweken’ online worden afgewisseld met twee weken zelfstudie via e-learning. Ook de examens worden waar mogelijk online gedaan.

Als de online periode is afgerond komen de studenten voor ca. drie weken naar Nederland om daar hun praktijkwerk af te ronden. De praktijkweken eindigen met een hydrografische opname, waarbij de studenten zelf een schip moeten mobiliseren, een opname uitvoeren en de data verwerken. Na de praktijklessen gaan de studenten vervolgens nog vier weken stagelopen bij een bedrijf om zo het geleerde in de praktijk te brengen. Als dit allemaal met goed gevolg wordt afgerond krijgen ze hun Category B-diploma.

Auteurs

Afbeelding voor Huibert-Jan Lekkerkerk

Huibert-Jan Lekkerkerk

Huibert-Jan Lekkerkerk is hoofddocent bij zowel het MIWB als Skilltrade. Daarnaast is hij freelance consultant op het gebied van hydrografie en geo-informatie en vanuit die hoedanigheid onder andere betrokken bij het Digitaal Stelsel Omgevingswet.

Volledige biografie