Ga door naar hoofdcontent
ArtikelenOp naar AHN4

Op naar AHN4

Woensdag 1 april 2020Afbeelding Op naar AHN4

Het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) is de digitale hoogtekaart voor heel Nederland. Hij bevat gedetailleerde hoogtegegevens waar steeds meer bedrijven en organisaties gebruik van maken. Maar liefst 30.000 bezoekers per maand heeft het AHN tegenwoordig en de volgende versie komt eraan. Niet alleen de waterschappen maar ook allerlei andere gebruikers waaronder gemeenten kijken uit naar AHN4

Het idee voor het AHN ontstond begin jaren ’90 bij een van de Nederlandse waterschappen. In die tijd kwam er namelijk voor het eerst een lasersysteem op de markt waarmee vanuit de lucht hoogtemetingen konden worden gedaan. In 1996 namen waterschappen, provincies en Rijkswaterstaat gezamenlijk het initiatief om te komen tot een landsdekkende hoogtekaart. De coördinatie van het AHN kwam te liggen bij Het Waterschapshuis. Dit is de regie- en uitvoeringsorganisatie voor de 21 waterschappen op het gebied van informatie- en communicatietechnologie.

Erik Nobbe werkt bij Het Waterschapshuis als programmamanager van het AHN. “Dat de behoefte aan gedetailleerde hoogtekaarten aanvankelijk vooral van waterbeheerders kwam is niet vreemd”, legt hij uit. “Hoogteverschillen in het landschap zijn van grote invloed op de waterveiligheid en het watersysteem. Waterschappen willen onder andere weten hoe water afstroomt na een hevige hoosbui, hoe snel de bodem zakt in hun gebied en wat er zou gebeuren bij een dijkdoorbraak. Zo kunnen zij bijvoorbeeld maatregelen nemen tegen wateroverlast en zelfs calamiteitenplannen opstellen. Met agrariërs in het veenweidegebied kunnen zij eventueel afstemmen dat er een hoger waterpeil wordt gehanteerd waardoor de bodem minder zakt. Hoogtemetingen helpen ook te bepalen of dijken sterk genoeg zijn, wat het gewenste waterpeil is, en of water goed genoeg kan worden afgevoerd via sloten, kanalen en andere watergangen.”

Meten met AHN1

De productie van AHN1 duurde van 1997 tot 2004. De gemeten puntdichtheid was aanvankelijk een punt per zestien vierkante meter, maar dat verbeterde in deze periode naar een punt per vierkante meter. Om deze punten te verzamelen vlogen meetvliegtuigen in parallelle banen over heel Nederland. Dat het zeven jaar duurde om AHN1 compleet te krijgen komt onder andere doordat er alleen in het bladloze seizoen en bij geschikt weer gevlogen kan worden. Bovendien was de meetapparatuur nog niet zo geavanceerd als nu en moesten de hoogtepunten grotendeels handmatig geclassificeerd worden: ligt het meetpunt op het maaiveld of niet?

Goed ontvangen

“AHN1 werd bijzonder enthousiast ontvangen”, vertelt Nobbe. “Waterschappen, Rijkswaterstaat en provincies maakten er gebruik van, maar ook andere overheden die te maken hadden met bodemvraagstukken en ingenieursbureaus die werken aan ruimtelijke inrichtingsprojecten. Wel was het zo dat AHN1 in de eerstgevlogen gebieden alweer verouderd was tegen de tijd dat de kaart voor heel Nederland compleet was. Ook was de puntdichtheid niet optimaal voor de toepassingen in het waterbeheer.”

Links: Digitaal hoogtemodel van het maaiveld en alle aanwezige objecten rondom Kasteel Arcen.

Rechts: Digitaal hoogtemodel van het maaiveld rondom Kasteel Arcen. In het bosgebied verschijnt een oud doolhof.
Links: Detail digitaal hoogtemodel van het maaiveld en alle aanwezige objecten rondom Kasteel Arcen.

Rechts: Detail digitaal hoogtemodel van het maaiveld rondom Kasteel Arcen. In het bosgebied verschijnt een oud doolhof.

AHN2: een stuk nauwkeuriger

Om een up-to-date beeld te hebben van veranderingen in het landschap, bijvoorbeeld vervorming van dijken en de veranderde loop van watergangen, was er behoefte aan een volgende versie van het AHN.

Tussen 2007 en 2012 werden de metingen voor AHN2 uitgevoerd. De techniek had niet stilgestaan, waardoor de gemiddelde puntdichtheid per vierkante meter nu lag op zes tot acht punten per vierkante meter. Bovendien waren de metingen nauwkeuriger. Waar de metingen in AHN1 nog een nauwkeurigheid hadden van 15 centimeter, had AHN2 nauwkeurigheid van vijf centimeter. Al met al flinke verbeteringen die door gebruikers goed ontvangen werden.

Sinds 2014 is AHN kosteloos te gebruiken

AHN3 voor iedereen

Ook AHN3, gevlogen tussen 2014 en 2019, bracht weer vooruitgang. Dit heeft deels te maken met de verbeterde classificatie. De vijf klassen die AHN3 onderscheidt zijn: maaiveld, gebouwen, water, kunstwerken zoals bruggen, maar ook de restklasse met bijvoorbeeld vegetatie. Het grootste verschil met het AHN2 zit hem echter niet in de techniek, maar in de bereikbaarheid voor andere gebruikers. Niet alleen de waterschappen, provincies en Rijkswaterstaat werken met het AHN. Ook organisaties als gemeenten, ingenieursbureaus en archeologen maken er gebruik van. Tot 2014 moesten zij de AHN-kaartbladen aankopen, maar sinds 2014 hoeft dit niet meer. Om het gebruik ervan te bevorderen besloot de overheid alle data kosteloos beschikbaar te stellen voor iedereen. “Een hele welkome zet”, aldus Nobbe. “We hebben tegenwoordig 30.000 unieke bezoekers per maand op onze website. Eigenlijk zijn dit 30.000 IP-adressen. Per IP-adres kunnen er veel meer gebruikers zijn.”

Overigens zijn het niet alleen ‘professionals’ die gebruik maken van het AHN. Nobbe: “Door het hele land zijn er mensen die hun eigen omgeving door en door kennen en die van alles willen weten. Soms mailen ze ons met vragen en die beantwoord ik met alle liefde. Ik kan me hun enthousiasme helemaal voorstellen. Het AHN biedt namelijk echt een unieke blik op ons land en op onze geschiedenis. Zelfs archeologen werken dus met het AHN. Ook ik weet inmiddels hoe grafheuvels, celtic fields en karrensporen herkend worden in het landschap. Geweldig toch?”

AHN4: in 2022 gereed

Hoewel AHN3 vorig jaar is opgeleverd, is Het Waterschapshuis eind 2019 al begonnen met de metingen voor AHN4. “Op ahn.nl/voortgangahn4- 2020 is te zien waar al gevlogen is”, vertelt Nobbe enthousiast. “In het derde kwartaal van dit jaar zal het eerste deel gereed zijn en in 2022 is AHN4 landsdekkend. Dat we het AHN nu in slechts drie jaar kunnen actualiseren komt onder andere doordat het vliegen efficiënter gaat. Voor AHN1 vlogen we nog op 400 meter, maar tegenwoordig vliegen we op 1300 meter. Doordat we minder banen hoeven te vliegen, hoeven we minder vliegstroken aan elkaar hoeven te ‘plakken’. Daardoor hoeven we minder te rekenen. Verder kan het nieuwe systeem tien keer zoveel metingen verrichten als het vorige.

Er wordt een hogere puntdichtheid gemeten en de automatische classificaties worden steeds beter. Dit alles resulteert in een snellere levering van de data aan de eindklant. Waar we eerst negen tot twaalf maanden na de laatste vlucht opleverden, streven we nu naar een oplevering binnen zes maanden na de laatste vlucht.”

Hoogtepunten meten, hoe werkt dat?

 

Het AHN wordt samengesteld op basis van hoogtemetingen vanuit de lucht. De meetvliegtuigen zijn uitgerust met apparatuur voor laseraltimetrie. Dit is een remote-sensing techniek waarbij korte laserpulsen worden uitgezonden. Op basis van het tijdsverloop tussen het uitzenden van de puls en het ontvangen van de gereflecteerde puls wordt de afstand tot het gescande oppervlak bepaald. Elk deelgebied van Nederland wordt in keurig parallelle lijnen gevlogen. Nadat de stroken aan elkaar zijn gelegd, begint het meest arbeidsintensieve deel van het werk: de classificatie. Hierbij wordt deels handmatig aangegeven wat er gemeten is. Gaat het om metingen op het bodemoppervlak, ofwel het maaiveld, of is er misschien bebouwing of vegetatie gemeten? Water is in het AHN niet altijd te zien, want het wateroppervlak wordt alleen recht onder het vliegtuig gemeten. Bij een invalshoek groter dan 15 graden kaatst het lasersignaal weg, waardoor het niet gereflecteerd wordt naar het vliegtuig. De schijnbare afwezigheid van meetgegevens kan dus duiden op de aanwezigheid van water.

Links: Digitaal hoogtemodel van het maaiveld en alle aanwezig objecten rondom de Dinkel.

Rechts: Digitaal hoogtemodel van het maaiveld rondom de Dinkel. De veranderende loop van de rivier is goed te zien.
Links: Geclassificeerde data rondom de sluis in de Hoogeveensche vaart bij Rogat. Gekleurde locaties zijn gemeten door het vliegtuig. Oranje: maaiveld, blauw: water, geel: kunstwerken, rood: bebouwing, groen: vegetatie en overig, wit: no-data.

Rechts: Detail rondom de sluis in de Hoogeveensche vaart bij Rogat. Gekleurde locaties zijn gemeten door het vliegtuig. Oranje: maaiveld, blauw: water, geel: kunstwerken, rood: bebouwing, groen: vegetatie en overig, wit: no-data.
Archeologie: Digitaal hoogtemodel van het maaiveld rondom Lage Vuursche. In het bosgebied komen grafheuvels tevoorschijn.
Links: Oude karrensporen ten oosten van Nijkerk, Appelse heide.

Rechts: Oude karrensporen ten noorden van Voorthuizen, Appelse heide.
Links: Oude rivierlopen.

Rechts: Archeologie: Raatakkers/ Celtic Fields ten zuiden van Schoonoord.

AHN van waarde bij inrichting leefomgeving

Up-to-date steeds belangrijker

De waterschappen zijn enthousiast over de snelheid waarmee het AHN een update krijgt. Nobbe begrijpt dit volkomen, want de klimaatverandering stelt de waterbeheerders voor uitdagingen. “Extreem weer komt steeds vaker voor”, legt hij uit. “We krijgen bijvoorbeeld vaker te maken met piekbuien, maar ook met droogte. Waterschappen willen weten hoe ze een teveel aan water tijdig kunnen afvoeren, zonder dat er wateroverlast ontstaat. Tegelijkertijd zoeken ze manieren om water langer vast te houden voor droge perioden. De hoogtemetingen van het AHN kunnen wellicht helpen bij het vinden van oplossingen. Overigens staan we als maatschappij niet alleen voor de klimaatverandering, maar ook voor opgaven zoals de energietransitie, de landbouwtransitie en de opkomst van de circulaire economie. Ik denk zeker dat het AHN van waarde kan zijn bij het maken van keuzes voor de toekomstbestendige inrichting van de leefomgeving. AHN-gegevens kwamen gemeenten ook goed van pas bij de klimaatstresstest die zij volgens het Deltaplan Ruimtelijke Adaptatie voor 2020 verplicht moesten uitvoeren.”

Uniek in NL

 

Een gedetailleerd hoogtebestand zoals het AHN is uniek in de wereld. “Dit heeft er waarschijnlijk mee te maken dat ons land zo plat is”, verklaart Nobbe. “In landen met meer heuvels en bergen weten ze doorgaans wel welke kant het water oploopt. Hier hebben we vooral minimale hoogteverschillen die met elkaar toch heel bepalend kunnen zijn. Zeker in een delta zoals die van ons wil je weten waar je aan toe bent.”

De toekomst van het AHN

De toekomst van het AHN zit hem volgens Nobbe met name in de steeds bredere toepassing ervan. “Eigenlijk zien we dit nu al gebeuren”, zegt hij. “Gemeente Amsterdam vroeg ons bijvoorbeeld of het ook mogelijk was om het gebied te meten met een hogere puntdichtheid, zodat zij ten opzichte van oudere AHNversies ook mutaties zoals gekapte bomen en bijgebouwde dakkappelen beter kunnen zien. Daarnaast wil de gemeente, net als ingenieursbureaus, 3D-ontwerpen kunnen maken op basis van het AHN. Met de huidige meetapparatuur is dit absoluut mogelijk. Onze enige reden om dit niet te doen zou liggen in de extra verwerkingskosten en de extra verwerkingstijd die je hebt met meer hoogtepunten. Alle punten moeten immers goed geclassificeerd worden. Gelukkig gaat dit dankzij machine learning steeds sneller en de gemeente wilde graag mee-investeren in de hogere puntdichtheid voor AHN4 in het westen van Nederland. We verwachten dat ook andere gemeenten behoefte hebben aan nog nauwkeurigere kaarten die regelmatig geüpdatet worden. Het zou mooi en passend zijn als zij ook gaan meefinancieren.”

Gekapte bomen kunnen zien

Wat kost dat?

De ontwikkeling van een AHN kost natuurlijk geld. Hoe kan het AHN dan toch gratis beschikbaar zijn voor iedereen? Draait de belastingbetaler op voor de kosten? Nee, zegt Wageningen Universiteit & Research (WUR). [1] Het AHN levert vooral geld op. Dat zit zo: door het vrij beschikbaar stellen van het AHN ontstaat er een bedrijvigheid die uiteindelijk via belastingopbrengsten meer oplevert dan het geld dat de AHN-organisatie erin steekt. Open data werkt dus!

Links: Terpdorpen in Friesland zijn duidelijk te onderscheiden in het AHN.

Rechts: Digitaal hoogtemodel van het maaiveld van het verdronken land van Saeftinghe.
Detail van het digitaal hoogtemodel van het maaiveld van het verdronken land van Saeftinghe.
Links: Digitaal hoogtemodel van het maaiveld en alle aanwezige objecten rondom Terpdorp Brantgum.

Rechts: Digitaal hoogtemodel van het maaiveld rondom Terpdorp Brantgum.

Levend 3D-bestand

Met de komst van AHN4 wil Het Waterschapshuis ook de stap zetten naar een nieuwe werkelijkheid. Nobbe: “Zoals uit voorgaande blijkt wordt de actualiteit van hoogtedata steeds relevanter. Daarom verhogen we de updatefrequentie van zes naar drie jaar. Ons doel daarbij is om vanaf 2022 een levend hoogtemodel te realiseren. Hierin zouden metingen uit verschillende bronnen samengevoegd kunnen worden in één 3D-basisbestand van Nederland. Om hier een begin mee te maken hebben we, parallel aan de inwinning van AHN4, een aantal andere sporen uitgezet. Deze hebben betrekking op het vergroten van het (financiële) draagvlak, het minimaliseren van de handmatige werkzaamheden en het beperken van de doorlooptijd. Verdere automatisering en het verbeteren van de data-ontsluiting moeten ervoor zorgen dat gebruikers een beter inzicht krijgen in de mogelijkheden van de data.”

Neem zelf een kijkje!

Wie zelf een kijkje wil nemen in het AHN – en dat is zeker aan te raden – kan dit doen op ahn.nl. Onder ‘Tools‘ vind je de AHN Viewer. Door op de kaart te klikken zie je van elke plek in Nederland de hoogte. In de rechterbovenhoek staat een ‘i’. Als je hierop klikt vind je meer uitleg over de viewer. Nobbe weet één ding zeker: “Er gaat een wereld voor je open!”

Literatuur

  • Initiatief tot Actueel Hoogtebestand Nederland, bericht in NGT Geodesia 1996-11, p. 492.
  • Waterschappen en Rijkswaterstaat gaan gedetailleerd, landsdekkend hoogtebestand opbouwen, bericht in: Geodesia 1997-9, p. 404.

Referenties

  1. Wat zijn de effecten van een open Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN)? Uit 2016, geschreven door A.K. Bregt, L. Grus, T. van Beuningen, H. van Meijeren