Nadere toelichting van de uitvraag
SBIR Satellietdatagebruik bij het automatisch opsporen van veranderingen in het watersysteem
Toepassingen
Op deze pagina is een nadere toelichting gemaakt van de uitvraag rondom de use-cases.
Rijkswaterstaat(RWS) en de waterschappen hebben een beheertaak in het watersysteembeheer en in waterveiligheid. Vanuit de Waterregeling zijn de begrenzingen van de beheersgebieden van RWS aangewezen. Alle gebieden die niet aangewezen zijn aan RWS zijn automatisch in beheer bij de lokale waterbeheerder, de waterschappen.
Binnen deze gebieden hebben RWS of de waterschappen een bevoegd gezag rol in het beheer. Dit betekent dat handelingen die het watersysteembeheer of de waterveiligheid in het gevaar kunnen brengen, verboden zijn. Via een vergunningprocedure of vrijstelling middels algemene regels mogen werkzaamheden, die vaak een mutatie zijn in het systeem, uitgevoerd worden.
Binnen het beheersgebied van RWS of de waterschappen, zijn zij als beheerder verplicht de waterstaatwerken vast te leggen. Dit gebeurt via de legger. De legger, op basis van de verplichtingen uit de Waterwet, geeft aan waar zogenaamde waterstaatwerken liggen, welke vorm en afmeting ze hebben en waar de constructie aan moet voldoen.
Om de beheertaak goed vorm te kunnen geven en de risico’s te beperken worden in de legger vaak zoneringen/beperkingsgebieden aangegeven rondom de waterstaatswerken. Op het waterstaatswerk of in deze zoneringen/beperkingsgebieden geldt dan de vergunningplicht of de vrijstelling onder algemene regels. De werkzaamheden die plaatsvinden zonder vergunningaanvraag of melding is een van de hoofdredenen voor deze SBIR.
Veranderingen rondom de waterloop of waterkering
Bij veranderingen rondom de waterloop of waterkering gaat het hoofdzakelijk (maar niet alleen) om wijzigingen in bebouwing, plaatsing/verwijdering van andere objecten, terreinverhardingen of verandering in terreinhoogte door ophoging en afgraving, en teelt in teeltvrije zone. Hieronder volgt een nadere specificatie van een aantal van deze verschillende soorten wijzigingen.
Waar zijn gebouwen gewijzigd of erbij gekomen? Indien in gebieden, die krachtens artikel 6.5 sub c van de Waterwet zijn aangewezen als een waterstaatswerk, bouwwerken opgericht of veranderd worden, dan dient daarvoor vergunning/melding te worden aangevraagd bij Rijkswaterstaat. Voor de waterschappen geldt een soortgelijke verbodsbepaling maar dit is dan op basis van de Keur. Het aanvragen van een vergunning of het doen van een melding wordt niet altijd gedaan, waardoor sommige bouwwerken illegaal zijn neer gezet of bij gebouwd.
Signaalfunctie:
Op basis van satellietdata en andere databronnen moeten veranderingen in bouwwerken in het waterstaatswerk gedetecteerd en liefst ook (indicatief) gedimensioneerd worden. Op basis van de detectie en een onderliggend vergunningenbestand kan vooraf al de legaliteit van een bouwwerk vastgesteld worden. Toezicht wordt alleen maar uitgevoerd op detecties die niet legaal zijn.
Onderwerpen die we willen detecteren:
Nieuwe bouwwerken (vanaf 4 m²), aanbouw aan bestaande bebouwing, verwijdering van bouwwerken.
Veranderingen op campings (vaste bouwwerken, aanpassingen oevers, terreinverhardingen, aanpassingen aan steigers en haventjes, enz.) Net zoals bij 1.1.1. worden ook op campings bouwwerken en veranderingen aangebracht, die vergunningsplichting of meldingsplichtig zijn.
Signaalfunctie:
Op basis van satellietdata en andere databronnen moeten veranderingen in bouwwerken op campings in het waterstaatswerk gedetecteerd en liefst ook (indicatief) gedimensioneerd worden.
Toezicht wordt alleen maar uitgevoerd op detecties die niet legaal zijn.
Onderwerpen die we willen detecteren:
Allereerst moet een camping herkend worden (terrein met meerdere caravans). Op dit terrein moeten dan de volgende zaken gedetecteerd kunnen worden : oprichten van en veranderingen aan bouwwerken op een camping, veranderingen aan oevers, terreinverhardingen, steigers en haventjes.
Illegale bouwwerken campings
Signaalfunctie :
Op basis van satellietdata en andere databronnen moeten ligplaatsen van woonboten en veranderingen van bouwwerken om en aan woonboten gedetecteerd kunnen worden.
Onderwerpen die we willen detecteren:
Woonboten moeten herkend kunnen worden. Detectie of er woonboten bij zijn gekomen of verdwenen zijn. Woonboten moeten indicatief gedimensioneerd kunnen worden. Bouwwerken rondom woonboten moeten gedetecteerd en gedimensioneerd kunnen worden.
Gaat men aan het werk in, met of rondom het water? Dan kan met te maken krijgen met complexe wet- en regelgeving. De wetten en regels rondom ons oppervlakte-, grondwater en waterkeringen zijn er niet voor niets. Ze hebben tot doel de doorstroming van de wateren in Nederland te waarborgen, overstromingen te voorkomen, droogte tegen te gaan en de leefbaarheid in ons land met en rondom het water te kunnen blijven garanderen. In enkele gevallen noodzaken de bovenstaande doelstellingen ons een zorgvuldige afweging te maken. In dat geval is het bijvoorbeeld nodig om een vergunning aan te vragen. In het andere geval is er een meldingsplicht of moet men zich aan bepaalde regels houden.
Activiteiten en werken in en nabij het water en objecten waaronder afrastering, anti-worteldoek, hekwerken, bomen en planten, steigers, vlonders, inlaatplaatsen en overhangende bouwwerken willen we graag detecteren. Zie ook http://www.brabantkeur.nl/themas, voor een aantal van deze activiteiten en werken. De voorbeelden van thema’s die een relevantie hebben tot deze SBIR zijn: Afrastering, anti-worteldoek, beschoeiing, bomen en planten, bouwwerken op of nabij een kering, bruggen, dam(met duikers), dempen of (ver)graven van een watergang, hekwerk, poel graven, steigers, vlonders en overhangede bouwwerken, stuwen, verharding en werken en bomen ten behoeve van openbare wegen.
Plaatsen/verwijderen van bomen en hekwerken
Bij het verlenen van een vergunning zit vaak een meldingsplicht bij aanvang of einde werkzaamheden. Regelmatig gebeurt dit niet. Door activiteiten te monitoren via mutatiedetectie zijn we hiervan toch op de hoogte en kunnen we daar waar nodig actie ondernemen.
Signaalfunctie:
Op basis van satellietdata en andere databronnen moet gedetecteerd kunnen worden of stukken onverhard terrein ineens verhard zijn geworden en ook of verhardingen zijn veranderd in vorm en dimensie. Liefst dus ook (indicatief) een dimensionering van de veranderde verharding. Dit kan zowel terreinverharding zijn als toename dakoppervlak. De toename van verhard oppervlak leidt bij directe lozing op oppervlaktewater tot versnelde afvoer. De waterbeheerders leggen dit vaak aan banden omdat op basis van de toename verhardoppervlak, retentievoorzieningen aangelegd moeten worden.
Onderwerpen die we willen detecteren:
Verschil tussen zacht en verhard oppervlak en toename dakoppervlak. Dimensionering van een veranderd oppervlak vanaf 4 m².
Signaalfunctie:
Op basis van satellietdata en andere databronnen moeten veranderingen in en op perceelgrenzen van industrieën gedetecteerd en liefst ook (indicatief) gedimensioneerd worden. Op basis van de detectie en een onderliggend vergunningenbestand kan vooraf al de legaliteit hiervan vastgesteld worden. (b.v. door dumpen van zand of grond)
Onderwerpen die we willen detecteren:
Uitbreidingen van een bedrijfsperceel en veranderingen in en aan bouwwerken en installaties (vanaf 4 m²) op dit terrein.
Signaalfunctie:
Op basis van satellietdata en andere databronnen moet gedetecteerd kunnen worden of stukken onverhard terrein ineens opgehoogd of afgegraven zijn geworden. Liefst dus ook (indicatief) een dimensionering in volume van een verandering.
Onderwerpen die we willen detecteren:
Met name bij werkzaamheden rondom rivieren, oppervlaktewater en bergingsgebieden moeten depotvormingen gedetecteerd kunnen worden. Dit geldt ook voor agrarische percelen. De depots moeten in volume en oppervlakte gedimensioneerd kunnen worden. Indien mogelijk een
identificatie of een ophoging bestaat uit hard of zacht materiaal.
Bij het telen van gewassen mag op de teeltvrije zone, de strook tussen de insteek van het oppervlaktewater en het geteelde gewas, niet hetzelfde gewas als op de rest van het perceel worden geteeld. Om de kwaliteit van het oppervlaktewater te beschermen is in het Activiteitenbesluit
milieubeheer opgenomen hoe breed de teeltvrije zone moet zijn voor verschillende gewassen. Op de teeltvrije zone mogen niet gelijktijdig met de rest van het perceel gewasbeschermingsmiddelen worden gebruikt, of mest worden toegepast.
Veranderingen van en in de waterloop of waterkering
Veranderingen van en in de waterloop of waterkering zijn bijvoorbeeld verplaatsing van oevers en kribben, (ver)gravingen van waterlopen en waterkeringen, gewijzigde waterwerken/kunstwerken, wateronttrekking en verandering in begroeiing in waterlopen en op waterkeringen. Hieronder volgt een nadere specificatie van een aantal van deze verschillende soorten wijzigingen.
Na een hoogwater kunnen stukken oever wegslaan (erosie) of kan ook sediment tegen de oever aanzetten.
Signaalfunctie:
Op basis van satellietdata en andere databronnen moeten veranderingen in de ligging van oevers gedetecteerd en gesignaleerd kunnen worden.
Onderwerpen die we willen detecteren:
Oeverafslag en sediment afzettingen moeten gedetecteerd en gedimensioneerd kunnen worden.
Kribben zijn in de rivier aangebracht om stromingen te reguleren. De vorm, en daardoor de werking van kribben, kunnen door afkalving veranderen.
Signaalfunctie:
Op basis van satellietdata en andere databronnen moeten veranderingen in de ligging van kribben gedetecteerd en gesignaleerd kunnen worden.
Onderwerpen die we willen detecteren:
Kribben moeten herkend worden. En elke verandering in vorm en omvang van kribben moeten gedetecteerd en gedimensioneerd kunnen worden.
Door de afkalving/erosie van oevers in de waterlichamen in het rivierengebied ontstaan situaties waarbij de afkalving percelen/eigendom van anderen schade toebrengt. Om dit proces in kaart te brengen is een monitoringssysteem nodig en een erosielimietlijn die aangeeft tot waar een waterlichaam maximaal mag afkalven.
Signaalfunctie:
Op basis van luchtfoto’s of satellietbeelden vaststellen hoe een oever afkalft. De detectie richt zicht daarbij op de verandering van land naar water de laatste x aantal jaar. Hiermee kan een trendlijn bepaalt worden welke inzicht geeft in de benodigde beheerstrategie.
De ontwikkeling van (aangelegde) natuur monitoren op basis van fysisch-chemische of biologische parameters.
Onderwerpen die we willen detecteren :
De snelheid van de verandering van land naar water bij oevers van rivieren en nevengeulen.
De Basisregistrate Grootschalige Topografie (BGT) is een digitale kaart van Nederland waarop gebouwen, wegen, waterlopen, terreinen en spoorlijnen eenduidig zijn vastgelegd. De kaart is op 20 centimeter nauwkeurig en bevat veel details, zoals je die in de werkelijkheid ook ziet. Denk aan bomen, wegen, gebouwen, kortom: de inrichting van de fysieke omgeving.
Van het object water (van rivieren, meren en kanalen tot sloten en beken) zijn de Waterschappen en Rijkswaterstaat de bronhouder. Zij moeten daarom zorgen voor de juistheid van de gegevens. Een waterloop die gewijzigd is moet daarom gemuteerd worden in de BGT door de bronhouder.
Automatische mutatiedetectie van waterlopen kan daarom enorm helpen bij het opsporen van fouten en dit proces ook flink versnellen.
Naast de waterlopen zijn de Waterschappen en RWS ook bronhouder voor de dijken in de BGT. Een juiste ligging en kenmerken zoals hoogte en gewasbedekking van de dijk willen we daarom dus ook monitoren via mutatiedetectie.
Het dempen of (ver)graven van een watergang. Zie http://www.brabantkeur.nl/themas/details/Dempen-of-vergraven-van-een-watergang
Voor het wijzigen of onderhouden van kunstwerken geldt vaak een vergunningplicht. Is er slechts sprake van eenvoudig onderhoud dan zitten daar vaak geen beperkingen aan. Wanneer kunstwerken vervangen worden, verandert vaak de ligging en omvang. Hier dient de waterbeheerder grip op te hebben. Veel van deze kunstwerken zijn van de waterbeheerder zelf. Dit betreft dan vaak de grotere infra. Het automatisch opsporen van veranderingen aan de bij lokale bruggen, stuwen, dammen met duikers e.d. is benodigd.
Onderwerpen die we willen detecteren:
Detecteren van nieuwe, gewijzigde of verwijderde kunstwerken in de waterlopen, zoals keringen, stuwen, bruggen, sluizen en duikers.
Voor monitoringsdoeleinden is het belangrijk om te weten welke sloten er wel of niet droogstaan, zeker bij ecologisch waardevolle beken, denk hierbij bijv. aan vissterfte. Als maatregel kan men dan bijv. extra water aanvoeren om verdroging tegen te gaan.
Als bij langdurige droogte het waterpeil in sloten en beken zakt kan het waterschap verbieden om water uit deze sloten en beken te halen om bijvoorbeeld landbouwgrond te beregenen. Dat noemen we een onttrekkingsverbod uit oppervlaktewater. Naast het onttrekken van water uit
oppervlaktewater (bijvoorbeeld sloten en beken) kan er ook grondwater worden onttrokken voor het beregenen van grond. Die noemen we een onttrekkingsverbod uit oppervlaktewater.
Sloten zijn belangrijk voor het waterbeheer in het gebied. Ze zorgen voor een goede aan- en afvoer van water. Daarom mag er niet te veel begroeiing in staan, zodat de waterschappen de waterstand op het juiste peil kunnen houden, waardoor de gebieden niet te nat of te droog worden. Het
waterschap zorgt voor het onderhoud van de A-watergangen (weteringen en de grotere sloten). Kleinere sloten (de zogenaamde B-watergangen of “schouwsloten”) moeten worden onderhouden door eigenaren van percelen die aan deze sloten grenzen.
Jaarlijks in de periode oktober-december controleren medewerkers van de waterschappen of de schouwsloten voldoende ontdaan zijn van overtollige begroeiing, vuil en andere materialen. Dit wordt de maaischouw genoemd. Behalve deze vaste periode, controleren medewerkers van het
waterschap het hele jaar door of de watergangen in goede conditie zijn.
Via beeldmateriaal willen we automatisch kunnen detecteren welke sloten schoon zijn en welke misschien of niet schoon zijn. Doordat men de schone sloten niet meer fysiek in het veld hoeft te controleren, kan er ontzetten veel tijd in manuren gewonnen worden.
De grote waternavel is een explosief groeiende plant. Dat veroorzaakt overlast.
- de doorvaart wordt belemmerd
- het waterleven raakt verstikt
- voorbijgangers zien door de bladeren het water niet meer
Hierdoor is het van belang dat een waterschap goed op de hoogte is van plekken waar de grote waternavel wordt gezien. Bestrijding vergt tijdig ingrijpen en een grondige aanpak. Het waterschap ruimt daarom zelf de grote waternavel op. Via beeldmateriaal is het mogelijk om deze invasieve soort beter in kaart te brengen.
Een waterkering is zo sterk als de kwaliteit van de aanwezige grasmat. Beschadigingen van de grasmat bij waterkeringen zorgen voor een veiligheidsrisico. De wortels van een grasmat houden de aanwezige kleilaag bij elkaar bij overstromingen. Kale of zwakke plekken in de grasmat kunnen zorgen bij hoogwater voor uitspoeling of in een ernstig geval tot een dijkdoorbraak.
Signaalfunctie:
Op basis van satellietdata en andere databronnen moeten veranderingen in de aanwezigheid van de grasmat waargenomen worden.
Onderwerpen die we willen detecteren:
Kale plekken in de grasmat door slecht beheer, kapot rijden van of spoorvorming in de grasmat, mechanische graafschade, natuurlijke graafschade(vossenholen of beverburchten) of vaste drenk en voederplekken van vee.
