De invloed van festivalgangers op de natuur meten

Onlangs las schrijver dezes [FW] op de site van het Dagblad van het Noorden een opmerkelijk bericht. Het bedrijf Secgroep uit de stad Groningen zou namelijk tijdens het FestiValderAa in Schipborg (Drenthe) de natuur nauwlettend en real-time met metingen in de gaten houden. De uiteindelijke bedoeling van dergelijke metingen is om op grond van die metingen op elk moment gefundeerde adviezen over maatregelen te kunnen geven die een snel herstel van de natuur zullen bevorderen. Daar wilde ik wel meer over weten en maakte derhalve een afspraak met Ruben Deddens van Secgroep. Het leverde een boeiend en interessant interview op.

Innofest
Het verzoek om bij het FestiValderAa te gaan meten kwam oorspronkelijk van stichting Innofest (zie evt. de Nieuwsbrief van augustus / september 2017). De basisgedachte van  Innofest is dat je een festival niet alleen kunt opvatten als een bron van vermaak maar ook als een tijdelijke, besloten minimaatschappij waar  je allerlei prototypes op een relatief beperkte schaal kunt uittesten.  In menig opzicht is het een ideale testomgeving. Vanuit deze optiek initieert, begeleidt  en ondersteunt Innofest, in samenwerking met andere partijen, allerlei tests  op het gebied van milieu, duurzaamheid en leefomgeving.

Innofest wilde graag over een systeem kunnen beschikken waarmee je bezoekers van festivals real-time zou kunnen volgen. Je zou voor dit doel natuurlijk overal camera’s kunnen  ophangen, waarmee je de bezoekers kunt volgen Een andere methode is om de signalen van mobiele telefoons op te vangen, waarmee die informatie, na de nodige bewerkingen, in beeld kan worden gebracht. Deze systemen hebben uiteraard als nadeel dat de privacy van de bezoekers niet gewaarborgd is. Anders geformuleerd: Innofest was op zoek naar een systeem waarbij op een festival de precieze locatie van alle bezoekers continu in kaart kan worden gebracht en wel zo dat  iedereen anoniem blijft.  Bestaat er zo’n systeem? Ja, in principe kan dat met LIDAR, mits dit systeem speciaal voor bovengenoemd doel wordt aangepast.

LIDAR
LIDAR staat voor  Laser Imaging Detection And Ranging).Een LIDAR is een handzaam apparaat dat zowel horizontaal als verticaal meer dan honderdduizend laser-pulsen per seconde rondzendt. Vervolgens worden de reflecties van die pulsen door de LIDAR weer opgevangen  Uit het tijdsverschil tussen het uitzenden van een laserpuls en het weer opvangen daarvan, valt eenvoudig de afstand tussen de LIDAR en een object te berekenen. In dit opzicht lijkt deze techniek op radar met dien verstande dat  radar werkt met radiogolven en LIDAR met laserlicht. Dit verschil is van invloed op de nauwkeurigheid en de resolutie. (Onder de resolutie verstaat men  de  afstand tussen twee objecten waarbij het desbetreffende systeem de objecten  nog net als afzonderlijk kan waarnemen. Komen de objecten echter nog dichter bij elkaar, dan smelten ze als het ware  samen en worden door het systeem slechts als één object gezien.).

                                                             Opgehangen LIDAR

LIDAR kan afstanden meten tot op een paar centimeter nauwkeurig en de resolutie bedraagt eveneens een paar centimeter.

Samengevat zou je kunnen zeggen, dat LIDAR, wat precisie betreft, het aanzienlijk beter doet dan radar. Dit heeft als voordeel dat je met LIDAR kleinere objecten kunt detecteren dan met radar. Radar blijft echter uitermate nuttig voor het detecteren van grotere objecten, zoals schepen en vliegtuigen.

LIDAR kent inmiddels enkele toepassingen, zoals in de landbouw, de meteorologie, de natuurbescherming, et cetera. En nog een specifiek voorbeeld: zonder de  hulp van de  LIDAR-techniek  zouden zelfrijdende auto’s hun weg niet kunnen vinden.

1. hoe kan het systeem uit de gereflecteerde pulsen opmaken wat mensen zijn en wat niet? Anders gezegd: bomen, loslopende honden, passerende auto’s en dergelijke, wil je natuurlijk op de één of andere wijze als zodanig kunnen herkennen;
2. hoe kan het systeem alle mensen detecteren; ook als ze in groepjes bij elkaar staan? Dit is een lastig probleem, omdat er dan altijd mensen zullen zijn die door anderen voor het LIDAR-apparaat worden afgeschermd.

Secgroep heeft voor deze problemen slimme computerprogramma’s ontworpen, die de reflectiesignalen snel en adequaat kunnen analyseren:

1. festivalbezoekers worden door het systeem als mensen herkend;
2. geen enkele festivalbezoeker kan aan ‘de blik’ van de LIDAR ontsnappen; elke bezoeker wordt volkomen anoniem opgemerkt.

De gebruikte laser-pulsen bestaan overigens uit licht in het infrarood-gebied. Deze pulsen zijn derhalve niet zichtbaar voor het menselijk oog en kan bij bezoekers geen enkele schade aanrichten (ook niet aan ogen). Bovendien kun je deze LIDAR zowel overdag als ’s nachts in het donker gebruiken.

LIDAR-beelden
Uiteindelijk kun je met het LIDAR-systeem alle mensen als afzonderlijke beeldpunten op een monitor bekijken alsof je van bovenaf op het festivalterrein neerkijkt. Anders gezegd: elk beeldpunt stelt een mens voor. Het moge duidelijk zijn dat de anonimiteit van de bezoekers op deze wijze volkomen gewaarborgd is.

Uit de LIDAR-beelden valt duidelijk op te maken waar de bezoekers zich groeperen; bij groepen zie je dan namelijk op de monitor een puntenwolk. En als er op de monitor punten te zien zijn die zich over het scherm verplaatsen, dan weet je dat deze punten mensen voorstellen die van de ene naar de andere plek wandelen. Een ideale manier om bezoekersstromen te volgen. En alles live, nota bene. Tot zover werkt het systeem dus naar volle tevredenheid. 

Meten bij het FestiValderAa

Aangezien bij het beschreven LIDAR-systeem feitelijk nog sprake van een prototype was, kunnen we de metingen bij het FestiValderAa beschouwen als een zeer zinvolle praktijktest.

De belangrijkste testvragen daarbij waren:

1. Hoe groot is de oppervlakte van een druk bezocht festivalterrein dat je met één LIDAR kunt bestrijken?
2. Lukt het om de vele data, die van de LIDAR afkomstig zijn (zo’n 500 MB per minuut) succesvol draadloos door de lucht te verzenden?
3. Lukt het om al die data goed te verwerken?

Gebleken is dat je, ongeacht het bezoekersaantal, met één LIDAR ruimschoots het festivalterrein bij het FestiValderAa (ongeveer met de grootte van enkele voetbalvelden) kunt bestrijken en dat het verzenden alsmede het verwerken van de vele data geen problemen opleverde.

Bodemsensoren
Behalve LIDAR gebruikt Secgroep ook meetkastjes met bodemsensoren, waarmee de grondkwaliteit van het hele terrein real-time in de gaten kan worden gehouden. Elk meetkastje is voorzien van vijf sensoren en heeft een ingebouwd zendertje.  De sensoren meten automatisch vochtgehalte, elektrische geleidbaarheid, bodemtemperatuur, EC (= iets dat ook met de elektrische geleidbaarheid te maken heeft) en zoutgehalte. De meetkastjes worden ondergronds, op een diepte van zo’n dertig centimeter, over het terrein verspreid; Elke twintig minuten zenden de meetkastjes de vijf meetwaarden van de sensoren door (N.B. alles draadloos) naar het platform (de website van Secgroep). Wordt met dit systeem – dat eveneens naar behoren werkt – bijvoorbeeld geconstateerd dat het vochthalte ergens te laag is, dan kan dit snel en doelgericht worden verholpen met sproeien.

                   Meetkastje met bodemsensoren

Opmerking: beide systemen, LIDAR en de bodemsensoren, kunnen vanzelfsprekend ook  bij openluchttheaters zinvol worden ingezet.

Combineren
Als je nu de sensorgegevens, via een digitale bewerking, over de LIDAR-beelden heen gaat leggen, dan valt daaruit af te leiden wat de invloed van een groot aantal bezoekers op de bodemkwaliteit is. Op grond van deze feitelijke informatie kan snel een goed onderbouwd advies worden gegeven over eventuele herstelmaatregelen, want je wilt een festivalterrein natuurlijk weer goed achterlaten (duurzaamheid). Deze nuchtere aanpak is trouwens kenmerkend voor de filosofie van Secgroep. Secgroep gelooft namelijk dat een combinatie van innovatie, technisch en juridisch advies de basis vormt voor een gezonde en toekomstbestendige leefomgeving.

En Ruben … ?
Ruben heeft bij het FestiValderAa, nog afgezien van de succesvolle testresultaten, zeer genoten.  Het verrichten van zinnig werk in een prettige ambiance smaakte voor hem naar meer. Hij zou graag bij andere festivals – en wellicht ook  bij openluchttheaters –  namens Secgroep soortgelijke metingen willen uitvoeren.  Wie weet …

Ruben, bedankt voor het prettige en interessante interview!