Landmeten vanuit de lucht

In de gang ligt een stapel kunststof platen waaruit de mal voor het nieuwe vliegtuig gefreesd zal worden. Het toestel krijgt een spanwijdte van drie meter en is daarmee twee keer groter dan de Easy Star waarmee de eerste proeven zijn gedaan, vertelt ir. Pieter Wijkstra, initiatiefnemer van het bedrijf Heering UAS. Hij heeft de bedrijfsnaam (Unmanned Aerial Services) ontleend aan de meisjesnaam van zijn moeder. “Internationaal bekt dat beter dan Wijkstra”, aldus de jonge ondernemer.
Tijdens zijn afstuderen bij de groep besturing en simulatie van prof.dr.ir. Bob Mulder (Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek) onderzocht Wijkstra of onbemande vliegtuigjes konden worden ingezet om de vordering van de aanleg van snelwegen in kaart te brengen. “Nu sturen ze een mannetje het veld in met een gps-stok, maar wij denken dat dezelfde metingen veel sneller zijn te doen vanuit de lucht.” Bij grote wegenbouwprojecten, aanleg van stukken snelweg tussen de vijf en twintig kilometer lang, is vaak weinig overzicht over hoever het project eigenlijk is. Landmetingen moeten duidelijk maken hoeveel grond inmiddels is verplaatst.
Maar wil je dat vanuit een vliegtuigje doen, dan vraagt dat wel wat meer dan een stel luchtfoto’s. Zo is het belangrijk te weten uit welk punt precies de foto is genomen. Gemarkeerde punten op bekende plaatsen in het veld maken het mogelijk om de camerapositie terug te vinden. Door de luchtfoto als het ware schuin te projecteren, worden de gefotografeerde herkenningspunten op de juiste positie afgebeeld. Terugrekenend valt daaruit de camerapositie te herleiden. Vroeger gebeurde dat proces – geodeten spreken over ‘ontschranken’ – optisch, nu steeds vaker in de computer. Voor hoogte-informatie zijn twee verschillende, maatoverlappende foto’s nodig, zoals je alleen met twee ogen diepte kunt zien.
Tijdens zijn afstudeerwerk liet Pieter Wijkstra zien dat landmeting via luchtfoto’s uit een zelfstandig vliegend onbemand vliegtuigje in principe mogelijk is – alleen is met name de verticale meetfout nog wel tien keer groter dan bij gps-metingen (gps meet hoogte tot op twee centimeter nauwkeurig).
Volgens valorisatiemanager ir. Meine Oosten is dat een kwestie van sluitertijd: “Op het oog zie je een scherpe foto. Maar op pixelniveau is één pixel over de afstand van drie pixels uitgesmeerd.” Tijdens de opname vliegt het toestel op een hoogte van ongeveer vijftig meter met een minimumsnelheid van veertig kilometer per uur over. Tot nu toe is een belichtingstijd van 1/500ste seconde gebruikt, maar in het nieuwe toestel wil Heering een grotere en gevoeligere chip gebruiken, waardoor de belichtingstijd tien keer korter kan, en de pixels half zo groot worden. “In theorie”, zegt Oosten, “worden de metingen dan twintig keer nauwkeuriger.”
Verder hoopt Wijkstra de beeldverwerking te automatiseren, zodat een aaneensluitende reeks foto’s automatisch verwerkt wordt tot een driedimensionaal model van de ondergrond, waar civiele ingenieurs en projectleiders de vorderingen uit kunnen aflezen.
Dat is nog toekomstmuziek, maar als de techniek zo ver is, dan ziet Oosten nog wel andere toepassingen: een Hoogheemraadschap kan er de dijken mee bemeten, een gemeente kan er de verstrekte bouwvergunningen mee controleren of een bestemmingsplan mee herzien. Kortom, alles waar tot nu toe nog een of meer landmeters voor in het veld worden gestuurd, zou sneller en makkelijker vanuit de lucht gaan. Met lasermetingen duurt het inmeten van een vierkante kilometer terrein (twintig kilometer snelweg van vijftig meter breedte) vijftig dagen, met een gps-stok vijfentwintig dagen en met een onbemand vliegtuig een dag. Die cijfers bewogen technologiestichting STW tot de toekenning van een subsidie om het grotere prototype te bouwen. Later dit jaar wordt mogelijk een vervolgsubsidie aangevraagd van 200 duizend euro voor de valorisatiefase.

Heering UAS is een spin-off van het Aerospace Software and Technologies Institute (Asti) van de faculteit Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek.