Proeftuin Fysieke Digitale Delta

Eindrapport Proeftuin Fysieke Digitale Delta

Proeftuin Fysieke Digitale Delta Eindrapportage project FDD Versie, 2.0 Datum 29 juli 2015

Pagina 1 van 84


Pagina 2 van 84



Versie, 2.0 29 juli 2015

Pagina 3 van 84


Verspreiding Naam

Rol

v0.1 V0.2 V0.3 V0.4 V1.0

Esther Klinkum BC.

Projectleider

X

X

X

mr. Peter Vlaandere

Procesbegeleider

X

X

X

ir. Gijsbert de Boer

Opdrachtgever

Joost de Haan

Gedelegeerd Ambtelijk Opdrachtgever

Rene Kint

Chief Information Officer

ir. Bart Bink

Auteur

Jan Dragt

Teamleider team Peilbeheer

Robin van den Assem

Beleidsadviseur Waterhuishouding

Dolf Daal

Senior adviseur Informatisering en Automatisering

Marcel Keers

Medewerker advies Watersysteemkwaliteit

Ronald Bakkum

Beleidsadviseur Watersysteemkwaliteit

X

X X

X

X

X

X X

X

X

X

X

X X

X X X

X X X X

Pagina 4 van 84


INHOUD 1

Inleiding ..................................................................................................... 7

2

Managementsamenvatting............................................................................. 9

3

Achtergrond ............................................................................................... 11

4

Doelstelling Digitale Delta ............................................................................ 13

5

De Proeftuin Fysieke Digitale Delta te Delfland: korte beschrijving ..................... 15

5.1

Project 1: Slim sturen op zoutintrusie ............................................................ 15

5.2

Project 2: Smart Sensor Kit .......................................................................... 15

5.3

Project 3: Smart Sensor Kit Light ..................................................................16

5.4

Project 4: Werken in het Veld ....................................................................... 17

5.5

Project 5: De Glazen Stad ............................................................................ 17

5.6

Project 6: WeSenseIT .................................................................................. 17

5.7

Samenhang tussen de projecten ...................................................................18

5.8

Een overzicht van de projecten en hun toepassingsniveau: ............................... 19

6

Beschrijving van de projectresultaten ............................................................. 21

6.1

De methodiek bij de bespreking van de resultaten ........................................... 21

6.2

SLIM STUREN OP ZOUTINTRUSIE ..................................................................21

6.3

SMART SENSOR KIT .................................................................................... 25

6.4

SMART SENSOR KIT LIGHT ........................................................................... 28

6.5

WERKEN IN HET VELD ................................................................................. 32

6.6

DE GLAZEN STAD ....................................................................................... 34

6.7

WESENSEIT ............................................................................................... 38

6.8

ONAFHANKELIJK SENSORNETWERK ............................................................... 40

7

Voorbereiding van de ICT-infrastructuur voor de proeftuin ................................ 42

8

Resultaten van de proeftuin als contributie aan het gedachtengoed van de Digitale Delta ......................................................................................................... 44

8.1

De interoperabiliteit. .................................................................................... 44

8.2

Koppelingen ............................................................................................... 46

8.3

Focus op het model achter project ‘ Slim sturen op Zoutintrusie’ ........................ 46

8.4

Validatie van data in het project Smart Sensor Kit ........................................... 50

8.5

Focus: het ideale modem in project Smart Sensor Kit Light ............................... 53

8.6

Project ‘De Glazen Stad’ ............................................................................... 58

9

Regionale ontwikkeling: aansluiting bij Kansen voor West .................................66

9.1

Financiële impact ........................................................................................ 66

9.2

Indicatoren van Prioriteit 1 ........................................................................... 66

9.3

Promotie en publiciteit, Marketing en communicatie ......................................... 69

9.4

Internationaal: ICT-Waterhub ....................................................................... 71

9.5

Nationaal: aansluiting bij de topsector water ................................................... 72

9.6

Regionaal: aansluiting bij de Economische Agenda Zuidvleugel (EAZ2020) .......... 72 Pagina 5 van 84


10

Conclusies en aanbevelingen ........................................................................ 75

10.1

Het concept van een proeftuin is succesvol ..................................................... 75

10.2

Subsidie is belangrijk ................................................................................... 75

10.3

Koppelingen via de digitale delta is geslaagd ................................................... 75

10.4

Principes bewezen ....................................................................................... 75

10.5

Extra conclusie: er kan er veel! ..................................................................... 76

10.6

Aanbevelingen ............................................................................................ 76

10.7

IT ............................................................................................................. 77

10.8

Opvolging (vervolgtrajecten) ........................................................................ 78

Pagina 6 van 84


1 Inleiding Deze eindrapportage beschrijft de ontwikkelingen en resultaten die behaald zijn in het kader van de uitvoering van het landelijk project Digitale Delta en de use-case Proeftuin Fysieke Digitale Delta van het Hoogheemraadschap van Delfland (FDD). Verder dient deze rapportage als verantwoording naar de opdrachtgever als ook de projectpartners. Deze rapportage geeft antwoord op de onderzoeksvragen van de projecten in de Delflandse Proeftuin die als use-case binnen de Digitale Delta zijn uitgevoerd. In hoofdstuk 4 wordt allereerst de integrale doelstelling van de FDD uiteengezet waarbij wordt ingegaan op de individuele doelen van de deelnemende partijen. In hoofdstuk 5 wordt de belangrijkste Delflandse business-case beschreven die onderzoekt hoe door gebruik van meerdere databronnen de zoutindringing door de Rotterdamse Parksluizen kan worden beteugeld. In de hoofdstukken 6 en 7 wordt ingegaan op de technische ontwikkelingen, inzichten en resultaten van de proeftuin Fysieke Digitale Delta. In hoofdstuk 8 worden de organisatorische inzichten en conclusies besproken. In hoofdstuk 9 wordt kort ingegaan op het voldoen aan de voorwaarden van de subsidieverstrekker. Tenslotte volgen in hoofdstuk 10 de conclusies en aanbevelingen. Daarnaast wordt er een beeld geschetst van de internationale kansen en ontwikkelingen rondom de Digitale Delta.

Pagina 7 van 84


Pagina 8 van 84


2 Managementsamenvatting Het programma Digitale Delta (DD) is een ICT-oplossing voor het op uniforme en laagdrempelige wijze ontsluiten en ter beschikking stellen van data en kennis ten behoeve van gebruikers in de watersector. Het nationale programma Digitale Delta is een initiatief van TU Delft, Rijkswaterstaat, het Hoogheemraadschap van Delfland, IBM en Deltares en wordt gezien als een kansrijke business case in de Topsector Water. Alle partners hebben binnen de Digitale Delta een eigen Use Case, een praktijk situatie. De use case van Delfland, de proeftuin Fysieke Digitale Delta (FDD), toont enerzijds de levensvatbarheid van de Digitale Delta aan en is anderzijds de etalage voor Nederlandse water en ICT-producten en diensten. Met het symposium dat op 27 november 2014 door Delfland is georganiseerd zijn de inspanningen van Delfland met ruim 150 vertegenwoordigers uit de watersector gedeeld. In de proeftuin wordt aangetoond dat met de data en kennis uit de Digitale het Nederlandse waterbeheer goedkoper en efficiënter kan en de kwaliteit van de besluitvorming hoger en sneller kan worden uitgevoerd en tegen lagere kosten gerealiseerd. Hiervoor worden gecombineerde data uit verschillende bronnen in de Digitale Delta ontsloten door gebruik van een daartoe ter beschikking gesteld platform. De uitwisseling met dit platform gebeurt door een beperkte set open standaarden waardoor interoperabiliteit van de applicaties wordt bewerkstelligd. De data kan hierdoor tegen minimale inspanningen meermaals worden hergebruikt. Binnen de proeftuin Fysieke Digitale Delta zijn aanzien van de levensvatbaarheid en ontwikkelkansen van de Digitale Delta de volgende concrete antwoorden gevonden:

1) Interoperabiliteit Digitale Delta In het project van de Smart Sensor Kit (SSK) worden de metingen van het nieuw aangelegde zoutmeetnet vanuit de proeftuin FDD doorgegeven het Digitale Delta platform. Hydrologic combineert als gebruiker deze data met data van RWS uit de Nieuwe Waterweg/Maas en eigen data zoals neerslagradar. Omdat de meet-data van het zoutmeetnet op drie punten in de gehele keten identiek zijn, is de interoperabiliteit tussen proeftuin FDD, Digitale Delta en de gebruiker aangetoond.

2) Hergebruik databronnen In de use-case van Delfland is de herbruikbaarheid van de databronnen van het Digitale Delta onderzoek platform verwezenlijkt. De databronnen van Delfland kunnen worden hergebruikt op landelijk of regionaal niveau.

3) Registry Eenmaal via de Registry (het databronnen telefoonboek) van het Digitale Delta platform ontsloten databronnen worden tegen minimale inspanningen herbruikbaar voor de doelen van het Delfland.

4) Publieke sturing Door de overheid georganiseerde data en ontsloten data wordt door partijen als betrouwbaar ervaren. Als overheden data via een generiek platform (of datadistributielaag) aanbieden, is de drempel voor andere partijen om deze data te hergebruiken als relatief laag te typeren.

5) Voorwaarde datadelen Pagina 9 van 84


Het delen van data staat nog in de kinderschoenen. Vanuit Delfland wordt de data gecontroleerd ontsloten en kan alleen verkregen worden via een koppeling met een daartoe ingestelde distributielaag. Ook wordt specifieke overheidsdata (van Delfland) als voorloper op de realisatie van voorgenomen Open Data beleid zo aan derde partijen vrijgegeven.

6) Etalagefunctie Investeringen in een showcase vanuit de private sector maakt zichtbaar wat het effect van het product is in een operationele situatie en vergroot de aankoopinteresse in andere gebieden en het buitenland.

Deelprojecten-actielijnen Binnen de proeftuin zijn vijf projecten gerealiseerd die ieder de eigen unieke plek binnen de Digitale Delta hebben kunnen realiseren. De al eerder genoemde Smart Sensor Kit heeft aangetoond een veelzijdig platform te zijn dat vele eerder centraal gerealiseerde functionaliteiten lokaal op het meetpunt kan uitvoeren. 1.

De Smart Sensor Kit Licht heeft aangetoond dat goedkope oplossingen niet onder doen voor de gevestigde oplossingen en heeft daarmee aangetoond dat eenvoudig en met lage investeringen betrouwbare metingen gerealiseerd kunnen worden.

2.

Het project werken in het veld heeft met een applicatie die werkt op smart phones en tablets de data van Delfland kunnen verrijken met actuele lokale data wat tevens de rapportage sterk vereenvoudigt.

3.

WeSenseIT heeft met applicaties het mogelijk gemaakt om burgers ook in te zetten voor data-inwinning.

4.

De Glazen Stad heeft de data van het Hoogheemraadschap van Delfland verrijkt met hoogtebestanden en een zelf geactualiseerd GEO bestand van de beglazing van het Westland meer inzicht gegeven in de mogelijkheden voor het inzetten van gietwaterbassins bij verwachte wateroverlast.

5.

De Businessvraag in de Proeftuin Fysieke Digitale Delta luidt: "Hoe kan ik door het combineren van diverse databronnen anticiperen en sturen op de huidige en toekomstige zoutinlaat in de Delflandse Boezem vanuit de Nieuwe waterweg door gebruik van Parksluizen?". Het combineren van eigen metingen, zoutgehalte en waterstanden en externe gegevens als schuttingen, neerslag, eb en vloed in een wiskundig model heeft geresulteerd in een middel waarmee de zoutintusie in de Schie kan worden nagebootst op basis van enkele parameters. Hierdoor kan het model niet alleen meer inzicht geven in het gedrag van de zoutintrusie, maar kan er ook een uitspraak worden gemaakt in de verwachting van het zoutintrusiegedrag op korte termijn. Hierdoor kunnen er effectiever met het kostbare water maatregelen worden genomen. De te realiseren maatregel is gezien de te verwachten verziltingproblematiek en de daaruit voortvloeiende vraag ook bij waterschappen te (her)gebruiken hetgeen een aanzienlijke maatschappelijke kostenbesparing met zich mee brengt. Eerder ontwikkelde modellen zijn slechts met minimale inspanningen voor gelijke toepassingen met meerdere bronnen toepasbaar.

Pagina 10 van 84


3 Achtergrond De Digitale Delta moet door betere ontsluiting en uitwisseling van "water"-data, van kennis en door het ontwikkelen van slimme producten en applicaties, leiden tot efficiency- en kwaliteitsvoordelen voor (eind-) gebruikers in de watersector, waaronder de landelijke en regionale overheden. Die voordelen blijken in het bijzonder in omstandigheden met een grote en urgente informatiebehoefte, zoals bij calamiteiten en in grote complexe projecten. Waterschappen kennen specifieke praktijksituaties rondom regionaal waterbeheer die zich goed lenen om de ontwikkelde oplossingen, producten en/ of toepassingen (apps) integraal in de praktijk te brengen en welke ook landelijk in diverse andere beheergebieden in enigerlei mate actueel zijn (om oplossingen vragen). Denk aan droogteproblematiek in veendijken- en kades, zwemwaterkwaliteit, voldoende schoon zoet water, handhaving, riolering en overstorten alsook crisismanagement bij overstromingen (wateroverlast). Van juni 2013 tot en met december 2013 is binnen het nationale programma Digitale Delta onderzocht is of de Digitale Delta levensvatbaar is en, indien dit zo is, hoe deze eruit moet komen te zien. Vanuit de proeftuin Fysieke Digitale Delta (FDD), wordt bijgedragen aan de realisatie van deze onderzoeksdoelstellingen. Het Hoogheemraadschap van Delfland staat bekend als een waterschap dat groot belang hecht aan innovaties. In dat kader ziet Delfland kansen om door toepassing van slimme ICT haar primaire processen te ondersteunen en optimaliseren. Delfland is partner in de (nationale) Digitale Delta en heeft een proeftuin ingericht waar zinvolle projecten in de praktijk vorm gegeven en getest kunnen worden, onder meer ten behoeve van het regionale waterbeheer.

Pagina 11 van 84


Pagina 12 van 84


4 Doelstelling Digitale Delta Het integrale doel van de (nationale) Digitale Delta is het op uniforme en laagdrempelige wijze ontsluiten en ter beschikking stellen van data en kennis ten behoeve van gebruikers in de watersector. Met de Digitale Delta kunnen waterbeheerders data uit verschillende systemen Doelstelling combineren. Om uit verschillende (open) data Aantonen dat het ontwikkelen van bronnen te kunnen werken moeten deze eerst nieuwe kennis en van op data dezelfde taal spreken, dezelfde standaarden en gebaseerde toepassingen en diensten, die het Nederlandse waterbeheer formaten hebben. De Digitale Delta maakt deze (droge voeten, voldoende zoet water en vertaalslag. Betere en bredere ontsluiting van bereikbaarheid over de vaarwegen) data leidt tot efficiency- en kwaliteitsvoordelen goedkoper en efficiënter zullen maken en de kwaliteit van de besluitvorming voor de waterbeheerders en verlaagt de drempel hoger en sneller kunnen worden voor onderzoekers en bedrijfsleven om nieuwe uitgevoerd en tegen lagere kosten kennis en toepassingen sneller te ontwikkelen. gerealiseerd. Belangrijker is dat het project nieuwe innovatieve toepassingen voor informatievoorziening in de watersector mogelijk maakt. Het doel heeft geleid tot de volgende ambities: 1. 2. 3. 4. 5.

Het kunnen maken van unieke combinaties van de geleverde data om te komen tot nieuwe inzichten, applicaties, en nieuw beleid t.a.v. watermanagement, etc. Het ontwikkelen van een platform om het combineren, eenduidig en uniform ontsluiten van de diverse data en databronnen mogelijk te maken. De uitwisseling met dit platform dient te gebeuren middels een beperkte set open standaarden. De data is vervolgens te benaderen via een registry met meta data. De unieke/onderscheidende waarden van de Digitale Delta zijn: a) interoperabiliteit, b) herbruikbaarheid van databronnen & data c) herbruikbaarheid van koppelingen (interfaces) en projecten (systematiek) d) schaalbaarheid

Pagina 13 van 84


Pagina 14 van 84


5 De Proeftuin Fysieke Digitale Delta te Delfland: korte beschrijving Het Hoogheemraadschap van Delfland is partner van het nationale project Digitale Delta. Als use case heeft Delfland een proeftuin ingericht waarin een aantal projecten en pilots op het gebied van informatiemanagement, R&D en innovatie in de praktijk worden uitgevoerd en getest. De proeftuin stelt deelnemers in staat hun innovatieve ideeën en producten in een ‘real life setting’ te demonstreren. Delfland stelt locaties, infrastructuur en data ter beschikking. Hieronder volgt een beschrijving van de diverse projecten en pilots.

5.1

Project 1: Slim sturen op zoutintrusie Het eerste project binnen de proeftuin is een project van het Hoogheemraadschap van Delfland zelf. Bij de parksluizen te Rotterdam komen zoet water van de Schie en zilt water vanuit de Nieuwe Waterweg met elkaar in contact. Door zoutintrusie (indringing) ontstaat een zekere mate van verzilting stroomopwaarts op de Delfshavense Schie. Voor het Hoogheemraadschap is het van belang om inzicht te verkrijgen in de werking van de indringing en verspreiding van het zoute water. Vervolgens kan nagedacht worden over beperkende maatregelen of optimaler beheer van de zoutindringing. In 2014 is een meetnet aangelegd om de zoutintrusie vanaf de Parksluizen te monitoren. Naast het meetnet is een model ontwikkeld waarin zoutmetingen, schuttingen, waterstanden en (spoel)debieten worden gecombineerd. Gebleken is dat het model goed in staat is het gemeten chlorideverloop te reproduceren. Het model toont goede overeenkomst met de gemeten waarden en kan zodoende worden ingezet om metingen aan te vullen, het aantal metingen te verminderen, het operationele beheer te ondersteunen en voor strategische analyses. Bovendien blijkt dat een voorspelling is te doen van de ontwikkeling van het zoutgehalte in de tijd. De deelnemers in dit project zijn:  Delfland, team peilbeheer (opdrachtgever en projecteigenaar), team beheer technische installaties, team waterhuishouding en team watersysteemkwaliteit  Hydrologic, ontwikkelaar van het modelinstrument om de zoutintrusie te berekenen  Projectmanagement en overige afdelingen, inhuur aannemer voor aanleg meetnet.

5.2

Project 2: Smart Sensor Kit De Smart Sensor Kit is een project dat nieuwe (technische) mogelijkheden naar het meetnet inwinpunt brengt. Meetpunten bestaan in de oervorm uit een opstelling met een sensor en een netwerkverbinding voor ontsluiting en transport van meetdata. De meetcyclus betreft het inwinnen, valideren en (verder) distribueren van de data. Per meetlocatie wordt data lokaal ingewonnen, deze data wordt dagelijks naar een een centrale inwinserver gestuurd. Daar worden de data gevalideerd en vervolgens klaar gezet voor verdere distributie. Met andere woorden: decentraal ingewonnen data worden eerst naar een centraal punt gestuurd en vandaar verder gedistribueerd. Het concept van de Smart Sensor Kit gaat uit van het decentraal (bij de sensor) ter beschikking stellen van de data. Deze data reeks wordt ter plaatse bekeken (gevalideerd) binnen de Smart Sensor Kit. Dit heeft verschillende voordelen: 



de data reeks kan in principe decentraal (in de buurt van het meetpunt) ter beschikking worden gesteld. Dit kan voordelen hebben in een crisissituatie of bij werkzaamheden in de buurt van de meetlocatie. De architectuur en infrastructuur van het netwerk kunnen op een andere wijze worden opgebouwd met een minder grote afhankelijkheid van een centrale

Pagina 15 van 84




inwinserver. Hierdoor kan ook de redundantie (risicobeperking door middel van dubbele uitvoering) op een andere (goedkopere) wijze worden ingericht. Door middel van de plug-and-play toepassing van de SSK is er grotere flexibiliteit mogelijk binnen meetnetwerken. Dit heeft voordelen voor tijdelijke metingen en voor het opzetten van pilots.

Het doel van dit project is om het gedachtengoed van de SSK in de praktijk te testen. Hierbij wordt de werking van de software in combinatie met verschillende types hardware getest. Daarbij wordt gebruik gemaakt van twee type eenvoudige sensoren en/ of twee diverse parameters. De gegenereerde gegevens worden op gevalideerd en verwerkt. Hierdoor wordt tevens een andere belangrijke doelstelling van het project gerealiseerd, namelijk het minimaliseren van de leveranciersafhankelijkheid (Vendor Lock-in). Met de inzet van de SSK wordt het tevens technisch mogelijk gemaakt dat diverse partijen laagdrempelig, met relatief lage kosten een rechtstreeks toegang krijgen tot data van elkaars sensoren. De kit maakt gebruik van internationale open standaarden, zodat in de toekomst diverse partijen de data van 1 meetpunt kunnen gebruiken. In dit project participeren Delfland en Rijkswaterstaat. Het project SSK gaat over een robuuste toepassing gericht op de professionele gebruiker. Bij een geslaagde pilot kan de SSK bijvoorbeeld toegepast worden in missie-kritieke systemen zoals het Landelijk Meetnet Water. Deelnemers in dit project: • Delfland, Rijkswaterstaat; gezamenlijk opdrachtgevers en belanghebbenden • Bronteq, ontwikkeling en realisatie SSK • Afdeling ICT HHD • Projectmanagement afdeling Strategie en Innovatie, Delfland De SSK is ingezet bij het project Slim sturen op zoutintrusie waar het is aangesloten op verschillende soorten sensoren en het de data heeft gevalideerd, waarna het via een centrale webdienst is gekoppeld aan het Digitale Delta platform.

5.3

Project 3: Smart Sensor Kit Light De Smart Sensor Kit Light beoogt zoals de naam van dit deelproject al doet vermoeden (ongeveer) over dezelfde projectdoelstellingen, namelijk het op locatie inwinnen, valideren en distribueren van meetdata. Het belangrijkste verschil met het ‘gewone’ project Smart Sensor Kit (SSK) is dat de focus binnen het project SSK-Light ligt op flexibiliteit, snelle toepasbaarheid en lage kosten. Dit in tegenstelling tot het andere project SSK. Dit focust zich met name op professionele gebruik met robuuste toepassingen. Het project SSK-light moet de beoogde flexibiliteit, toepasbaarheid en gebruiksgemak van SSK voor de gebruiker(s) aantonen door het op 10 locaties binnen het beheergebied van hoogheemraadschap Delfland installeren van de smart sensor kit in combinatie met eenvoudige sensoren voor snelle en goedkope data-inwinning. De praktijkpilot SSK-light omvat een veldtest van de SSK door koppeling aan diverse sensoren, het uitvoeren van diverse site testen en eventueel het testen van remote bediening van sensoren doormiddel van sturen van eenvoudige sturingscommando’s. Deelnemers in dit project: • Delfland, TU Delft • Disdrometrics en TUD: ontwikkeling en realisatie SSK, inzet innovatieve regensensor • Projectmanagement afdeling Strategie en Innovatie, Delfland

Pagina 16 van 84


5.4

Project 4: Werken in het Veld (mobiele toepassingen ter ondersteuning administratief proces) Het project Werken in het veld vereenvoudigt en verrijkt lokaal ingewonnen gegevens. Binnen het Hoogheemraadschap wordt veel informatie op locatie (“in het veld”) verzameld, bijvoorbeeld door dijkschouwers, inspecteurs, sluismeesters, onderaannemers enzovoorts. De afhandeling van dergelijke werkzaamheden gebeurt via een administratief proces en deels nog op papier. Met behulp van moderne apparatuur als smartphones en tablets kan dit proces sneller en doelmatiger worden afgehandeld. Het project “Werken in het veld” ontwikkelt oplossingen (apps, workflow en processen) om analoge handelingen te digitaliseren, snel in databases vast te leggen, indien gewenst mobiel beschikbaar te stellen en gegevens te verrijken met updates uit het veld. Het project ontwikkelt een app, diverse sjablonen en zorgt ervoor dat gegevens in achterliggende database(s) kunnen worden geraadpleegd en verwerkt. Deelnemers in dit project: • Delfland opdrachtgever, • IamIT: realisatie app en toepassingen • Projectmanagement afdeling Strategie en Innovatie, Delfland

5.5

Project 5: De Glazen Stad Doel van het project: inzicht geven in de hydrologie van het verglaasde gebied van Delfland, op basis waarvan voorspellingen kunnen worden gemaakt over de afvoer uit het gebied onder relatief extreme omstandigheden (hevige regenval, langdurige droogte). Dit project onderzoekt of het mogelijk is om het (veranderende) waterbergende vermogen van verstedelijkte gebieden met ruimtelijke informatie vast te stellen. Concreet betekent dit voor Delfland: inzicht in de locaties waar regenwaterbergingen liggen in het Westlandgebied en wat het effect daarvan is op de waterhuishouding. Meer operationeel: als er hevige regenval verwacht wordt, kan dan de wateroverlast beperkt worden door het nemen van preventieve maatregelen (vroegtijdig spuien en vroegtijdig lozen van aanwezige bassins, vervolgens opslag overtollig hemelwater in deze aanwezige bassins. Deelnemers in dit project: • Delfland, opdrachtgever en belanghebbende (afdeling waterkwaliteit) • Hydrologic: informatiemanagement, modelinstrumentarium • Neo: aanleveren meteo-data, overige verwachtingen; inrichten 3D model • Disdromatrics: leveren en valideren sensoren • Diverse tuinders Westland • Projectmanagement eenheid Strategie en Innovatie, Delfland

5.6

Project 6: WeSenseIT Het project “WeSenseIt” onderzoekt de mogelijkheid en de waarde van het gebruik van crowdsourcing. Met andere woorden: kunnen waarnemingen door burgers succesvol worden ingezet en toegepast binnen processen en informatiestromen, in dit geval binnen Delfland. In formele zin valt dit project niet binnen de proeftuin FDD, maar het heeft aan meerdere kanten raakvlakken en overlap. Vandaar dat hier toch melding wordt gemaakt van dit project. Het project maakt ook gebruik van de technische informatiestructuur van de proeftuin.

Pagina 17 van 84


Dit project wordt uitgevoerd door UNESCO-IHE en kent een eigen snelheid en dynamiek. Delfland stelt kennis en infrastructuur ter beschikking. Er zijn op diverse burgerlocaties grondwatersensoren en regensensoren geplaatst. Daarnaast zijn UNESCO-IHE studenten voorzien van apps op hun smartphone. Het is de bedoeling om in de volgende fase veldwaarnemingen vanuit deze burgerlocaties en vanaf de mobiele telefoonlocaties te integreren en om te kijken of deze input gebruikt kan worden voor voorspellingen op bijvoorbeeld wijzigingen van het grondwaterstand en het inschatten hoe groot wateroverlast kan worden bij te verwachten hevige regenval. In het laatste geval kan er dus via burgerwaarnemingen geanticipeerd worden bij calamiteiten. Deelnemers in dit project: • UNESCO-IHE: opdrachtgever en eigenaar • Afdeling ICT Delfland: faciliterend • Projectmanagement afdeling Strategie en Innovatie, Delfland: coördinerend

5.7

Samenhang tussen de projecten De 1e ambitie van de Digitale Delta heeft de bedoeling om meer informatie te halen uit de reeds bekende informatie van de data bronnen door het combineren ervan met als aanvulling andere beschikbare databronnen als GIS gegevens en weersverwachtingen of getijden informatie. Het hoogheemraadschap van Delfland. heeft een data bron voor de waterstanden, daarnaast is het nog een database voor de Waterkwaliteit. Ook voor het beheer van kunstwerken wordt een aparte database bijgehouden. Deze databases zijn semantisch aan elkaar gekoppeld en vrij geven. Middels een koppeling met GIS het mogelijk om eerder nog niet te combineren informatie naar boven te halen. Zo is het mogelijk om naast de waterstanden, ook water kwaliteitgegevens naar boven te halen in combinatie met gegevens over bijvoorbeeld welke monteur het laatste onderhoud heeft gepleegd aan een gemaal. Eerder was het alleen mogelijk met de hand. De tweede ambitie het ontwikkelen van een platform om het combineren van date mogelijk te maken en uniform en eenduidig gegevens uit te wisselen is verwezenlijkt in het IOC van IBM. De ontsluiting van de gegevens is eenduidig dat wil zeggen dat ieder object uniek benoemd kan worden onafhankelijk van de databron. Binnen ieder object kunnen de gegevens naar boven gehaald worden. De 3e ambitie behelst dat de uitwisseling met het platform dient te gebeuren middels een beperkte set open standaarden. Uitwisseling met het IOC platform van IBM gebeurt middels WFS en SOS2 in combinatie met J-Son. WFS is een object georiënteerde standaard voor een API. SOS2 is relatief nieuw. De 4e ambitie is bereikt door de data vervolgens te benaderen via een registry met meta data. De WFS interface is de interface naar de registry van de aangesloten databronnen. De hierboven beschreven projecten-portfolio binnen de proeftuin is een evenwichtige mix van projecten (pilots) op strategisch, tactisch, operationeel en technisch niveau. Deze projecten zijn gericht op het beantwoorden van (strategische) onderzoeksvragen zoals het ontsluiten en combineren van verschillende databronnen waardoor voorheen lastig te combineren gegevensbronnen tot nieuwe inzichten en toepassingen kunnen leiden. Op tactisch niveau is er een project op het gebied van informatie management ten behoeve van de business, op operationeel gebied wordt het administratieve proces ondersteund door slimme toepassing van mobiele apparatuur en apps, op technisch niveau heeft het naast elkaar laten lopen van meerdere pilot projecten tot nieuwe inzichten geleid over de ICT infrastructuur van Delfland.

Pagina 18 van 84


5.8

Een overzicht van de projecten en hun toepassingsniveau: • Strategisch niveau: project zoutintrusie bij Parksluizen; dat er zout via de Parksluizen te Rotterdam doordringt op de Schie is een bekend fenomeen. Bij de Parksluizen komen het hoofdwatersysteem van Rijkswaterstaat (de nieuwe waterweg) en de Schie (gebied HHD) bij elkaar. Door de aanleg van een nieuw regionaal meetnet en door het combineren (van data) van twee datasystemen (Landelijk Meetnet Water en database HHD) in een op maatgemaakt zoutmodel kan inzicht verkregen worden hoe de zoutindringing zich richting achterland gedraagt. Dit inzicht kan in een later stadium vergeleken worden met gegevens over bodemverzilting en daarnaast kan onderbouwd gewerkt worden aan zoutbeperkende maatregelen (spoelen, regulering sluistijden, etc.). • Tactisch niveau: informatie management ten behoeve van de business (het primaire proces); het project ‘De glazen stad’ onderzoekt hoe door het slim omgaan met informatie (hoeveel opvangcapaciteit is er in opvangreservoirs bij glastuinders) er geanticipeerd kan worden op hevige regenval en hoe door tijdig ingrijpen (reservoirs legen en tijdig spuien) wateroverlast in dit gebied zoveel mogelijk kan worden beperkt. • Operationeel niveau: de medewerkers van Delfland ‘in het veld’ komen dagelijks op locaties onverwachte situaties, zoals defecte apparatuur, vernielde opstellingen, scheuren in dijken enzovoorts. Op dat moment moeten zij dikwijls veel moeite doen om de juiste info over de hardware te krijgen. Daarnaast moeten zij via een redelijk omslachtige (papieren) administratieve procedure voor herstelwerkzaamheden zorgen. Een snelle toegang tot gegevensbronnen vanuit het veld en het vanuit de buitenlocatie reeds digitaal kunnen invoeren van gegevens kan dit proces efficiënter maken. Binnen de proeftuin is gewerkt aan en mobiele toepassing met een app die ‘werken in het veld’ op slimme wijze moet ondersteunen. • Technisch niveau. Het project Digitale Delta heeft binnen Delfland tot een verscherpt bewustzijn geleid hoe belangrijk het kan zijn om informatie en data vanuit verschillende gegevensbronnen met elkaar te kunnen koppelen. Voorheen was dit slechts beperkt en met veel inspanning mogelijk. Vanwege de noodzaak om in de proeftuin verschillende databases en systemen met elkaar te koppelen is gezocht naar een technische oplossing voor deze problematiek. Uiteindelijk is gekozen voor een ESB (enterprise service bus) oplossing. De gekozen ESB is vanuit het bedrijf Vertex geleverd en kent ook koppelingen met de GIS systemen binnen Delfland. Delfland kan nu op een eenvoudige manier diverse eigen data ontsluiten en beschikbaar stellen naar de buitenwereld. Verzoeken van buitenaf komen steeds vaker en kunnen nu worden voorzien. Het implementeren van deze ESB en het uitvoeren van de verschillende projecten heeft ook tot meer integrale samenwerking geleid tussen de verschillende afdelingen van het Hoogheemraadschap.

Pagina 19 van 84


Pagina 20 van 84


6 Beschrijving van de projectresultaten 6.1

De methodiek bij de bespreking van de resultaten De resultaten van de projecten in de proeftuin worden hierna besproken. In hoofdstuk 6 wordt voor een aantal projecten meer de diepte in gegaan. In dit hoofdstuk ligt de nadruk op een beschrijving gerelateerd aan de verschillende onderzoeksvragen. Er wordt gekozen voor de volgende methodiek. -

-

-

-

-

Onderzoeksvraag / wens vanuit de projectpartner. De projecten binnen de proeftuin worden veelal uitgevoerd door of op initiatief van een partner van het Hoogheemraadschap. Dit kan een marktpartij zijn, een onderzoeksinstituut of een andere overheid. Het HHD heeft binnen de proeftuin een onderzoek podium gecreëerd waar partijen hun pilotprojecten kunnen uitvoeren. Wens, belang of interesse vanuit het Hoogheemraadschap voor het betreffende project Inrichting van het project (korte beschrijving). Resultaten voor de business: hierbij ligt de focus op de relatie tussen de wens/ noodzaak van de pilot in relatie tot de voordelen die de uitkomsten hebben voor de business van Delfland. Deze resultaten kunnen op verschillende niveaus hun impact hebben: strategisch, tactisch, operationeel en/ of technisch niveau. Resultaten gericht op de onderzoeksvraag: het gaat hierbij om specifieke aanvullende onderzoeksvragen en/ of problemen die dit project oplost of overbrugt, c.q. een poging daartoe doet. Hier komen ook knelpunten en vervolgvragen aan de orde. Resultaten gericht op informatie management, ICT systemen en/ of interoperabiliteit. Hier wordt aandacht besteed aan knelpunten, oplossingen en kansen voor toekomstige verbeteringen. Operationele resultaten als gevolg van het uitvoeren van de pilot Het belang van de pilot voor het gedachtengoed van de (nationale) digitale delta. Kansen, mogelijkheden, maar ook eventuele tempering van enthousiasme.

In hoofdstuk 7 is een rapportage opgenomen ter verantwoording aan de subsidieverstrekker. Dit hoofdstuk wordt niet opgenomen in de publieke versie van het eindrapport.

6.2 6.2.1

SLIM STUREN OP ZOUTINTRUSIE Onderzoeksvraag/ interesse vanuit de projectpartner Hydrologic te Amersfoort en Hydrologic Research te Delft zijn specialisten in het ontwikkelen van hydrologische modellen ter ondersteuning van de waterbeheerder. Daarnaast is Hydrologic specialist in het ontwerpen en implementeren van praktische toepassingen van informatie management en ICT systemen ten behoeve van de watersector. De onderzoeksvraag c.q. de interesse van Hydrologic om onderstaande pilot te initiëren is dat Hydrologic haar inhoudelijke kennis en kunde voor wat betreft het ontwikkelen van een zoutlekmodel in de praktijk wil toetsen en haar kennis en inzichten wil uitwisselen met de waterbeheerder in de praktijk. Vanuit een ICTperspectief is Hydrologic geïnteresseerd in de te nemen stappen om data vanuit het LMW, data vanuit Delfland en overige data (onder andere meteo data) met elkaar te kunnen combineren, zodat hier uiteindelijk een operationeel systeem uit ontwikkeld kan worden.

Pagina 21 van 84


6.2.2

Onderzoeksvraag vanuit HHD In april 2012 heeft Deltares een rapport opgeleverd over de zoutindringingsproblematiek bij de sluizen van Delfland met de nieuwe waterweg. Juist in de periode dat de aanvoer van zoet water vanuit het achterland laag is, is er behoefte aan extra spoelen vanuit het oogpunt van beperking van de zoutindringing. Het rapport van Deltares beschrijft dat de problematiek het grootst is bij de Parksluizen. Er is aanvullend onderzoek/ inzicht gewenst om beslissingen te kunnen nemen over passende maatregelen.

6.2.3

Inrichting van het project (korte beschrijving) Ten behoeve van dit project is een regionaal meetnet aangelegd op de Schie. Er zijn 7 meetpunten geplaatst verdeeld over de Schie en in Parkhaven. Een oorspronkelijk achtste punt is komen te vervallen. Deze zijn met nieuwe technologie (SSK, zie project SSK) aan de ict infrastructuur van Delfland verbonden. De volgende parameters worden hier ingewonnen: geleidbaarheid, temperatuur. Vanuit deze parameters kan het zoutgehalte worden afgeleid. Op de locatie van de Spaanse Brug wordt in het kader van het SSK onderzoek ook een Multiprobe aangesloten. Deze veelzijdige sensor meet behalve geleidendheid en temperatuur, ook troebelheid, waterstand, chlorofyl-, zuurstofgehalte en zuurtegraad. Hydrologic heeft een zoutverspreidingsmodel ontworpen. In dit model worden de volgende gegevens geïntegreerd: salaniteitwaarden, waterstanden, debieten en schuttingen bij Parksluizen Uiteindelijk worden gegevens vanuit het meetnet van het Hoogheemraadschap van Delfland, gegevens van uit het Landelijk Meetnet Water en overige gegevens met elkaar gecombineerd.

Pagina 22 van 84


6.2.4

Resultaten voor Delfland Belangrijkste afnemers binnen het Hoogheemraadschap zijn de teams Waterkwaliteit, Waterhuishouding en Peilbeheer. Delfland heeft nu gedurende één zomerseizoen meetgegevens over de zoutintrusie in het achterland. Vanuit dit vertrekpunt wordt er nagedacht over gerichte maatregelen om de zoutindringing op effectieve en efficiënte wijze te beperken. Daarnaast kan door een beter begrip van het eigen watersysteem een betere afstemming plaatsvinden met Hoogheemraadschap van Rijnland en Hoogheemraadschap van Schieland en de Krimpenerwaard. Verder is er een mogelijkheid om energie te besparen door het verversen van water vanuit Delfland te sturen langs de Energiecentrale in centrum Den Haag die daarmee haar eigen koelgemaal niet volledig hoeft aan te wenden. Een neven-resultaat wat het Hoogheemraadschap van Delfland bereikt heeft, is dat er een aanzet is gegeven voor het opstellen van gebruikersvoorwaarden in samenwerking met de juridische afdeling en degene die binnen Delfland belast is met het beleid omtrent open data. Deze wordt nu verder uitgewerkt zodat Delfland degelijk voorbereid is en gebruikersvoorwaarden beschikbaar kan stellen als open data in 2016 een feit wordt.

6.2.5

Resultaten gericht op de onderzoeksvraag De onderzoeksvraag voor Delfland komt voort uit het rapport van Deltares uit 2012. Het onderzoek van Deltares beschrijft onder andere: (..)voor de Parksluizen de volgende maatregelen het meest aangewezen: a. het inrichten van meerdere meetpunten waarmee de ontwikkeling van het zoutgehalte tussen de Coolhaven en de Beukelsbrug kan worden gevolgd, en er meer gericht met het spuidebiet kan worden omgegaan. (..) Het uitgevoerde project heeft een aanzet gegeven op basis waarvan de teams waterhuishouding, watersysteemkwaliteit en peilbeheer een beter inzicht verkrijgt over de verspreiding van het zout (water) op de Schie.. De meetdata in combinatie met het zoutmodel vanuit dit project geven de onderzoekers inzicht in de (potentiële) effectiviteit ander beheer en helpt hen om keuzes te maken over inzet, alternatieven en plaatsen van zoutbeperkende maatregelen.

6.2.6

Resultaten gericht op informatiemanagement en/ of ICT Dit project heeft op een aantal manieren voor een doorbraak gezorgd: -

6.2.7

aanleg van een toegewijd meetnet combineren van verschillende soorten data uit meerdere gegevensbronnen ontwikkelen van een zoutlekmodel gericht op de regionale situatie het inzicht op welke wijze hier adequaat tot gegevensuitwisseling kan worden gekomen toepassing van innovatieve techniek om lokale meetpunten van ‘ intelligentie’ te voorzien (SSK) meer inzicht in het watersysteem van Delfland wat in potentie kan leiden tot significante besparingen

De pilot in relatie tot het gedachtengoed van de Digitale Delta De pilot “zoutintrusie” is een schoolvoorbeeld van het gedachtengoed van de Digitale Delta. In deze pilot worden bestaande databronnen en informatiesystemen met elkaar verbonden waar dat voorheen nog niet gebeurde en/of nagenoeg onmogelijk was. In Pagina 23 van 84


deze pilot worden data uit het nieuwe meetnet, uit de bestaande databases van Delfland, uit het LMW en overige meteo data met elkaar gecombineerd. Vervolgens wordt getracht deze kennis te gebruiken in het operationele proces: kan er door efficiënt uitmalen minder zout binnendringen. Hoe zit het met een op dat moment aanwezige zout-tong in de nieuwe waterweg? Kan inzicht in meteo-data ondersteunen bij het primaire proces? Wachten met spuien totdat er een zware regenbui in het achterland is gevallen? Door middel van de digitale delta zullen waterbeheerders in de toekomst in staat worden geacht om dergelijke vragen te integreren in hun operationele proces.

6.2.7.1

Meer inzicht in de werking van de zoutindringing en belangrijke/relevante factoren op de zoutindringing Voor Delfland is het van belang om te weten welke factoren belangrijk zijn en dat als we de zoutindringing willen verminderen en het zoutbeheer willen verbeteren, dat we gericht en efficiënt de relevante factoren beïnvloeden. Het model is stapsgewijs (modulair) opgebouwd. Daarbij wordt van grof naar fijn gewerkt, zodat de parameters met de (verwachtte) meeste invloed als eerste in het model worden verwerkt. Door middel van vergelijking met daadwerkelijke metingen uit het veld kan na toevoegen van een parameter worden geconstateerd of en zo ja in welke mate deze nieuwe parameter invloed heeft op de zoutindringing. Omdat de invloed van de parameters niet onafhankelijk is dient na toevoegen van een parameter nagegaan te worden in hoeverre de eerdere parameters opnieuw ‘gewogen’ dienen te worden om opnieuw tot een optimale kalibratie te komen. Naarmate de tijd vordert worden er mogelijk nieuwe parameters toegevoegd; er is zodoende (nog) geen sprake van een model dat ‘af’ is, maar meer van een eerste opzet van een dergelijk model waarmee al wel een uitspraak gedaan kan worden van de mogelijkheden en de te verwachten winst met betrekking tot energie/watergebruik en waterkwaliteit.

6.2.7.2

Meer inzicht in gevolgen van mogelijke maatregelen/ diverse ontwikkelingen Het model geeft inzicht hoe het zoutgehalte op maatregelen reageert. Op basis van dat inzicht kan een besluit worden genomen. Maatregelen tegen zoutindringing (bijv.schutbeperkingen) kunnen ermee beoordeeld worden. Daarnaast kunnen voor diverse ontwikkelingen ook de gevolgen inzichtelijk worden gemaakt. Bijvoorbeeld voor de Nieuwe Waterweg zijn er modellen beschikbaar die de zoutindringing kunnen simuleren/voorspellen. Door de uitkomsten van andere modellen als randvoorwaarde op te leggen bij dit model kunnen effecten op de Schie in beeld worden gebracht. Het zoutintrusiemodel berekent de zoutindringing vanaf de Nieuwe Maas t/m Overschie. Indien er andere zoutgehaltes op de Nieuwe Maas worden opgelegd, wordt direct inzichtelijk hoe de zoutindringing daarmee samenhangt. Eventuele maatregelen in de Nieuwe Waterweg of andere ontwikkelingen hebben mogelijk hogere zoutgehaltes tot gevolg bij de Parksluizen. Deze effecten worden ofwel berekend middels (numerieke) modellen, ofwel op een andere manier bepaald (bv een eerste orde schatting). Door deze hogere waarde aan het zoutintrusiemodel mee te geven kan het effect van die maatregel worden doorgetrokken tot in de boezem van Delfland. Kanttekening hierbij is dat de nauwkeurigheid van het model hiervoor voldoende dient te zijn ten opzichte van de mate van verandering van het

Pagina 24 van 84


zoutgehalte. De verandering op de NM moet zogezegd niet in het niet vallen bij de ‘ruis’ in het model.

6.2.7.3

Inzicht in verwachtingen (bij bepaalde omstandigheden) in de zoutindringing Dit kan een volgende stap zijn. Als we in staat zijn om alle relevante parameters in genoeg detail op de juiste wijze in het model weten te betrekken, dan kan de stap naar kwantiteit gemaakt worden – en als ook die stap succesvol is, dan is het volgende mogelijk: Door het draaien of wijzigen van parameters/sturingsvariabelen kan door het model een eerste schatting worden afgegeven wat het zoutgehalte op bepaalde locaties is. Bijv. in een droge periode loopt het zoutgehalte op, de verwachting is dat het droog blijft, de rivierafvoeren laag zijn en veel schuttingen plaats vinden: dan zal in een periode XX het zoutgehalte op YY niveau zijn waardoor het water te zout is om naar Schieland af te voeren.

6.2.7.4

Bijdragen aan het optimaliseren van het doorspoelen / op een onderbouwde manier aansturen van gemaal Parksluizen door meer systeeminzicht. Als het model kwantitatief voldoende vertrouwd kan worden is het mogelijk een voorspelling te doen. In algemene zin kan door meer inzicht het zoutbeheer verbeterd worden, waardoor water/ energie bespaard kan worden en mogelijk ook de waterkwaliteit verbeterd kan worden. Voorbeeld: als er bij Beukelsbrug de grenswaarde nadert en de verwachting is dat het tegen het eind van de week gaat regenen. Het model kan dan doorrekenen wat het verwachtte EC gehalte wordt. Stel dat dit binnen bepaalde marges blijft, kan ervoor gekozen worden om nog niet meteen het gemaal aan te zetten, maar kan er gewacht worden op de neerslag voordat het gemaal aangaat.

6.2.7.5

Extra aandacht voor andere databronnen is noodzakelijk: -

6.2.7.6

Een belangrijk punt zou zijn de intensiteit van de scheepvaart en de momenten waarop de sluis schut. Ook eventuele andere ‘externe’ factoren zouden verder bekeken kunnen worden, zoals eventueel veranderende sturing of doorspoeling van de boezem elders etc

Waarom niet een sobekmodel: (PV: volgens mij moet dit bij de diepere bespreking in de bijlage) Er is voor gekozen een relatief eenvoudige modelschematisatie aan te houden, waarbij waterstandsverschillen worden verwaarloosd. Het voordeel hiervan is dat het model in een zeer kort tijdsbestek (enkele seconden) een reeks van weken kan doorrekenen, terwijl een sobekmodel van vergelijkbare omvang daarvoor veel langer nodig zou hebben (zeker enkele minuten). Variëren en vergelijken van maatregelen wordt zodoende goed haalbaar en dat is noodzakelijk bij het vormen van inzicht in het systeem. Er is geen sobek-kennis vereist; aanleveren van de juiste maar relatief eenvoudige input-bestanden is daarmee voldoende.

6.3 6.3.1

SMART SENSOR KIT Onderzoeksvraag/ interesse vanuit de projectpartner Meetnetten kennen in principe allemaal dezelfde structuur, namelijk: het inwinnen van gegevens, het controleren of deze gegevens voldoende valide waarden geven en het distribueren van deze gegevens naar de volgende schakel in de informatieketen, bijvoorbeeld een model, database of eindgebruiker. De inwinning van data gebeurt dikwijls door middel van sensoren. Deze sensoren geven hun data dikwijls door aan Pagina 25 van 84


het netwerk, waarna ze op een centrale locatie gevalideerd worden en vervolgens voor verdere toepassing worden gedistribueerd. Het Landelijk Meetnet Water is volgens dit principe opgebouwd. Rijkswaterstaat is op zoek naar innovatieve toepassingen om zijn meetnetten te innoveren en te onderhouden. Het gedachtengoed van de SSK is bekend bij het Landelijk Meetnet Water. Dit meetnet is een maatschappelijk vitaal systeem en kiest alleen voor robuuste en doorontwikkelde toepassingen. In dat kader heeft RWS belang bij een gedegen praktijktest van het principe en de hardware van een SSK oplossing.

6.3.2

Interesse vanuit HHD Het Hoogheemraadschap van Delfland is een waterschap dat innovatieve ontwikkelingen nauwlettend volgt en ze graag binnen de eigen omgeving toepast en uitprobeert. Delfland heeft de volgende onderzoeksvragen geformuleerd: De doelstellingen worden als volgt gedefinieerd: • Is inzet van SSK in combinatie met diverse sensoren mogelijk en relatief eenvoudig te realiseren? • Is het mogelijk om met behulp van de SSK de meet-data op locatie te valideren en ter beschikking te stellen? • Is beheer en onderhoud van de SSK op afstand mogelijk? • Kunnen de door SSK verwerkte en gevalideerde dat (observaties) lokaal gebruikt worden voor besturing van objecten of ingelezen worden door mobiele applicaties (apps) van de beheerders dan wel de daartoe bevoegde gebruikers? Let op! het ontwikkelen en testen van eventuele apps valt buiten de scope van dit project. • Is er eventueel een mogelijkheid het SCADA (ABB) systeem deels te vervangen met SSK? • Is er binnen de afdeling waterkwaliteitsmeting behoefte om meetlocaties in Delfland gebied uit te rusten met SSK? • Pionieren binnen Delfland met het toepassen van SSK voor het uitvoeren van automatische validatie op locatie. • Onderzoek naar experimentele hardware componenten ten behoeve van een Super Light versie van SSK.

6.3.3

Inrichting van het project (korte beschrijving) Er is een regionaal meetnet geïnstalleerd op de Schie met een aantal meetpunten en die zijn naast sensoren uitgerust met een SSK module. De SSK’s bestaan uit compacte industriële PC’s die min of meer generiek zijn en ‘offthe-shelf’ kunnen worden aangeschaft. De binnen dit project gebruikte SSK’s hebben als basis het platform van Telecontrolnet van InterAct te Apeldoorn. Bronteq heeft het concept ontwikkeld om hier een aantal specifieke softwarecomponenten aan toe te voegen, waaronder inwin, validatie en distributiesoftware.

6.3.4

Resultaten voor de business van Delfland De resultaten voor de business van HHD zijn onder te verdelen in de volgende categorieën: • techniek, toepasbaarheid, flexibiliteit. De resultaten op dit gebied zijn tevredenstellend. SSK is eenvoudig, snel en generiek in te zetten. De open standaarden maakte de integratie in het zoutmeetnet eenvoudig. In de huidige opzet is het systeem zeer robuust wat met zich meebrengt dat een wijziging kostbaar is en veel tijd vergt.

Pagina 26 van 84


•

•

Robuustheid. De toegepaste SSK’s zijn qua hardware nog onvoldoende robuust voor toepassing in het Landelijk Meetnet Water. Hiervoor zou een volgende versie ontwikkeld kunnen worden. De prestaties van de software zijn goed en heeft aangetoond dat de SSK eenvoudig met verschillende sensoren overweg kan. Beheer op afstand. Bij het updaten van sensor drivers, internetconfiguraties en andere instellingen is het niet nodig geweest op locatie software te uploaden. Hiermee is aangetoond dat beheer op afstand mogelijk is en werkt.

6.3.5

Resultaten gericht op de onderzoeksvraag

6.3.6

Resultaten gericht op informatiemanagement en/ of ICT

6.3.7

De pilot in relatie tot het gedachtengoed van de digitale delta Gedurende de looptijd van het project is de werking van software in combinatie met verschillende types hardware getest. Hierbij is gebruik gemaakt van twee type sensoren met samen meerdere parameters: geleidendheid en temperatuur (voor zoutgehalte), troebelheid, zuurtegraad, chlorofylgehalte, waterstand en blauwalg. De gegenereerde gegevens worden op verschillende manieren gevalideerd en verwerkt (statistisch en kwalitatief). Hierdoor is tevens een andere belangrijke doelstelling van het project gerealiseerd, namelijk het minimaliseren van de leveranciersafhankelijkheid (Vendor Lock-in). Met de inzet van de SSK is tevens het technisch mogelijk gemaakt dat diverse partijen laagdrempelig, met relatief lage kosten en rechtstreeks toegang krijgen tot data van elkaars sensoren. De resultaten van de doelstellingen zijn hieronder kort geformuleerd: •

• •

•

• •

De inzet van SSK in combinatie met diverse sensoren is mogelijk en relatief eenvoudig te realiseren. De SSK is ingezet in een nieuw uitgezet meetnet en is ingezet in een bestaand meetnet. Er zijn twee koppelingen gemaakt voor de twee soorten sensoren. Het overige deel, inwinnen, valideren, distribueren en zichtbaar maken was hierna eenvoudig te configureren. Het is mogelijk om met behulp van de SSK de meet-data op locatie te valideren en ter beschikking te stellen. @Reza, graag input hiervoor. Het beheer en onderhoud van de SSK is op afstand mogelijk. @Reza graag input hiervoor. Kanttekening: het vervangen van een defecte sensor resulteerde in het niet meer inwinnen van de G&T parameters. Pas nadat de sensor via zijn ID ook was gekoppeld, werkte het weer. Dat zou niet uit mogen maken vanuit de gebruiker gezien. De nieuwe sensor was precies het zelfde. Het zou mooi zijn als de gebruiker de sensor kan vervangen en zelf het nieuwe serienummer in kan voeren. De door SSK verwerkte en gevalideerde gegevens kunnen worden gebruikt door mobiele applicaties (apps) van de beheerders dan wel de daartoe bevoegde gebruikers. De gebruiker kon middels zijn smartphone de meetpunten bekijken en meetgegevens opvragen. De SSK is niet aangesloten op een besturingssysteem van Delfland en is daarvoor ook niet gebruikt. Er is eventueel een mogelijkheid het SCADA (ABB) systeem deels te vervangen met SSK, dit is niet beproefd. Er is binnen de afdeling waterkwaliteitsmeting behoefte om meetlocaties in Delfland gebied uit te rusten met SSK. Naast het nieuw aangelegde meetnet, wil het Hoogheemraadschap van Delfland SSK inzetten om snel en eenvoudig meetpunten toe te kunnen voegen of bestaande meetpunten op afstand uit te lezen. Een wens van HHD hierbij is dat de SSK waterdicht is en in een meetbuis past.

Pagina 27 van 84


• •

6.4 6.4.1

Pionieren binnen Delfland met het toepassen van SSK voor het uitvoeren van automatische validatie op locatie is niet beproefd. Onderzoek naar experimentele hardware componenten ten behoeve van een Super Light versie van SSK. Dit is uitgevoerd als SSK light en wordt apart besproken.

SMART SENSOR KIT LIGHT Onderzoeksvraag/ interesse vanuit de projectpartner In het kader van Climate KIC en Digitale Delta hebben we de hardware kant van sensoren en de software kant van de Intelligent Operations Water (IOW) via MQTT kunnen verwezenlijken. Wat nog ontbreekt om snel sensoren uit te kunnen zetten en via het internet te monitoren is de verbinding tussen sensor en internet, oftewel een modem. Het onderzoek betreft de link “van sensor tot MQTT”. MQTT is één van een klein aantal protocollen dat langzaam boven komt drijven binnen cloud-based Internet of Things activiteiten. Het wordt ondersteund door verschillende grote bedrijven, waaronder Digitale Delta partner IBM. Het doel van het onderzoek is vinden van het ideale modem als verbinding tussen sensor en MQTT server om hiermee snel en kosten efficiënt sensors te kunnen plaatsen in het kader van onderzoek en onderwijs.

6.4.2

Interesse vanuit HHD Delfland is geïnteresseerd in flexibele en snel inzetbare ‘of the shelf’ producten voor toepassing binnen de ICT infrastructuur en die een goed en goedkoop alternatief zijn voor de bestaande hardware in de diverse meetnetten van het Hoogheemraadschap.

6.4.3

Inrichting van het project (korte beschrijving) We hebben de volgende activiteiten ondernomen:

Pagina 28 van 84


1.

2. 3. 4. 5.

Voorstudie: Selectie van mogelijke modems gebaseerd op hydrologische literatuur. Bestuderen van bijbehorende specificaties. Ontwerp van installaties inclusief energievoorziening, sensoren, locaties. Inkoop en indoor testen van modems. Eenvoudigweg onder ideale omstandigheden de verschillende systemen aan het werk krijgen. Installatie van sensoren op verschillende plaatsen in Delfland. Server-side data afhandeling. Evaluatie volgens bovenstaande criteria en schrijven eind rapport.

6.4.4

Resultaten voor de business van Delfland

6.4.5

Resultaten gericht op de onderzoeksvraag We hebben ernaar gestreefd een breed palet aan modems te testen, van “plug-n-play” tot “hackers only”. In onderstaande tabel staan de verschillende geteste systemen. Een aantal (Libelium en Decagon) zijn ook gekozen omdat dit de meest voorkomende types zijn in de omgevingswetenschappen/hydrologie. Van ieder type zijn vijf exemplaren gekocht en getest met eenvoudige of meegeleverde sensoren. Het ging hier alleen om het testen van het aansluiten en verbinden en hebben daarom geen complexe sensoren vermeden. Ieder modem had heel eigen eisen aan het voorbereiden van de verschillende testen, van het vinden van behuizing en power supply tot het programmeren van modems. Per modem staan hieronder de stappen weergegeven die doorlopen moeten worden. Er zijn op drie plaatsen in Delfland automatische regenmeters geïnstalleerd. Verder zijn op de TU Delft campus de overige installaties bij elkaar geïnstalleerd om de duurtest te beginnen die nog minstens een jaar na afloop van het project zal duren. De locaties zijn: 13.0003, N52.069281°, E4.360170°: https://goo.gl/maps/a8mNK 13.0006, N52.009076°, E4.361713°: https://goo.gl/maps/CDOsB 13.0015, N52.005972°, E4.376010°: https://goo.gl/maps/J1FKh De nummers refereren naar de bijbehorende regenmeters die door Disdrometrics zijn geleverd en die via de Electric Imp en WLAN communiceren. Op iedere locatie zijn een Electric Imp en Libelium modem geïnstalleerd. Op locatie 13.0015 is bovendien een Decagon EM50G modem geïnstalleerd.

Pagina 29 van 84


Figuur: Kaart met posities modems , , in HH Delfland

Er is een duidelijke afweging in ieder ontwerp tussen gebruikersgemak en flexibiliteit. In dit geval zijn we vooral geïnteresseerd in het type sensoren dat men aan kan sluiten en de link naar een uiteindelijke MQTT server. Om dit te verduidelijken is er bijvoorbeeld de oplossing van Decagon (Em50). Dit is zeer snel te installeren, vraagt heel weinig technische kennis. In principe krijgt een novice dit binnen een paar uur lopende. Het nadeel is echter dat men eigenlijk alleen door Decagon geleverde sensoren kan gebruiken en dat de data via de Decagon data server beschikbaar worden gesteld. Dat laatste kan omzeild worden via Decagon’s API maar dit vraagt dan weer specialistischere kennis. Aan de andere kant van het spectrum zien we de SODAQ die veel flexibiliteit geeft m.b.t. sensoren maar waar wel de nodige kennis rond programmeren en hardware nodig is. Het is interessant om te zien dat des te makkelijker het systeem is, des te beter ook zaken als behuizing en energie voorziening geregeld zijn. Dit zou in principe geen serieuze ontwerp afweging moeten zijn en hier zou dus duidelijk de “gap” gedicht kunnen worden. Tenslotte lijkt het ons dat de eindontwerpen van de verschillende systemen weliswaar met bepaalde eindgebruikers in gedachte tot stand is gekomen maar dat er nog veel te winnen zou zijn met een ontwerp dat gebruiksgemak en flexibiliteit dichter bij elkaar brengt.

Pagina 30 van 84


De evaluatie geeft ons inzicht in wat de beste methode is waarbij we de mogelijkheid open laten dat verschillende omstandigheden verschillende optimale oplossingen kunnen hebben. Zo kan de Electronic Imp wel in de stad functioneren omdat er overal WiFi is maar zal je in de duinen toch iets anders moeten kiezen. De belangrijkste conclusie is dat er geen ideaal modem is en dat, vanuit een technologisch innovatie standpunt, er nog veel verbeteringsruimte is. Het zou mogelijk moeten zijn om het gebruiksgemak van de Decagon Em50 te combineren met de flexibiliteit van de SODAQ Moja, zonder dat kosten uit de pan rijzen. De Electric Imp biedt een aantal elementen aan met betrekking tot software flexibiliteit. Het is ook interessant om te zien dat zaken zoals behuizing, stroomvoorziening (zonnepaneel en batterij), en installatie materiaal een betrekkelijk groot aandeel hebben in het budget. Het ideale modem gebruikt GPRS, laat eenvoudige communicatie naar MQTT (en eventueel concurrerende formats) toe, en laat via een eenvoudige web interface softwarematige updates toe van zowel de geïnstalleerde sensoren als zaken zoals sampling intervallen, signaal versterking, en aansturing van sensoren en actuatoren. De SODAQ Moja biedt vanuit academisch/onderzoek/innovatie opzicht een interessant startpunt.

6.4.6

Resultaten gericht op informatiemanagement en/ of ICT Er is een duidelijke afweging in ieder ontwerp tussen gebruikersgemak en flexibiliteit. In dit geval zijn we vooral geïnteresseerd in het type sensoren dat men aan kan sluiten en de link naar een uiteindelijke server. Om dit te verduidelijken is er bijvoorbeeld de oplossing van Decagon (Em50). Dit is zeer snel te installeren, vraagt heel weinig technische kennis. Het nadeel is echter dat men eigenlijk alleen door Decagon geleverde sensoren kan gebruiken en dat de data via de Decagon data server beschikbaar worden gesteld. Aan de andere kant van het spectrum zien we de SODAQ die veel flexibiliteit geeft m.b.t. sensoren maar waar wel de nodige kennis rond programmeren en hardware nodig is. Het is interessant om te zien dat des te makkelijker het systeem is, des te beter ook zaken als behuizing en energie voorziening geregeld zijn. Dit zou in principe geen serieuze ontwerp afweging moeten zijn en hier zou dus duidelijk de “gap” gedicht kunnen worden. Tenslotte lijkt het ons dat de eindontwerpen van de verschillende systemen weliswaar met bepaalde eindgebruikers in gedachte tot stand is gekomen maar dat er nog veel te winnen zou zijn met een ontwerp dat gebruiksgemak en flexibiliteit dichter bij elkaar brengt. De evaluatie geeft ons inzicht in wat de beste methode is waarbij we de mogelijkheid open laten dat verschillende omstandigheden verschillende optimale oplossingen kunnen hebben. Zo kan de Electronic Imp wel in de stad functioneren omdat er overal WiFi is maar zal je in de duinen toch iets anders moeten kiezen. De belangrijkste conclusie is dat er geen ideaal modem is en dat, vanuit een technologisch innovatie standpunt, er nog veel verbeteringsruimte is. Het zou mogelijk moeten zijn om het gebruiksgemak van de Decagon Em50 te combineren met de flexibiliteit van de SODAQ Moja, zonder dat kosten uit de pan rijzen. Het is ook interessant om te zien dat zaken zoals behuizing, stroomvoorziening (zonnepaneel en batterij), en installatie materiaal een betrekkelijk groot aandeel hebben in het budget. Het ideale modem gebruikt GPRS, laat eenvoudige communicatie naar server toe, en laat via een eenvoudige web interface softwarematige updates toe van zowel de geïnstalleerde sensoren als zaken zoals sampling intervallen, signaal versterking, en aansturing van sensoren en actuatoren.

Pagina 31 van 84


De SODAQ Moja biedt vanuit academisch/onderzoek/innovatie opzicht een interessant startpunt.

6.4.7

De pilot in relatie tot het gedachtengoed van de digitale delta De bijdrage van SSK light voor de Digitale Delta is dat het mogelijk is om voor tijdelijke metingen een goedkoop netwerk van sensoren uit te zetten en direct te koppelen aan een server. Verder kunnen applicaties die gebruik willen maken van de vergaarde data dit doen door te communiceren naar de API die nog ontwikkeld dient te worden. Deze API zal de datastructuur aanleveren die door de Digitale Delta wordt vastgesteld, gebaseerd op de Aquo-standaard. M.a.w. mocht een gebruiker van de data uit de Digitale Delta behoefte hebben aan metingen die niet beschikbaar zijn ondanks de integratie van meerdere ongelijksoortige bronnen, dan kan er middels SSK Light goedkoop en snel een meetnet worden uitgerold. Voorwaarde daarbij is wel een goede dekking van WiFi of GSM netwerk.

6.5 6.5.1

WERKEN IN HET VELD Onderzoeksvraag/ interesse vanuit de projectpartner Dit project wordt geïnitieerd vanuit de business en de ICT-afdeling van Delfland. Het doel is om een werkende mobiele oplossing te ontwikkelen (app en tablet) die de business kan ondersteunen om de informatievoorziening bij het beheer en onderhoudsproces efficiënter te doen verlopen door informatie over kunstwerken en opstellingen op locatie te kunnen oproepen en de database vanaf de locatie te kunnen bijwerken en updaten.

6.5.2

Interesse vanuit HHD De opstellingen en kunstwerken van Delfland behoeven inspectie en onderhoud. Inspecteurs, technisch personeel en schouwmeesters werken in dit proces. Het werkproces is een proces met veel administratieve handelingen. Delfland onderzoekt methodes die dit proces kunnen vereenvoudigen en versnellen. Een efficiëntieverbetering zou kunnen bestaan uit het werken met mobiele apparatuur op locatie, bij voorbeeld met een tablet. Gegevens over de opstelling of het kunstwerk kan op locatie worden opgehaald en bijgewerkt. Gegevens kunnen worden verrijkt met afbeeldingen en foto’s, statusrapporten kunnen ter plaatse direct worden bijgewerkt in de database. Het pilotproject Werken in het Veld heeft als doel om een werkende methode te ontwikkelen en testen die deze efficiëntieverbetering mogelijk maakt. Opdrachtgever is de IT-afdeling van Delfland die een werkende app met een tablet wil ontwikkelen en testen.

6.5.3

inrichting van het project (korte beschrijving) De ICT afdeling van HHD heeft een functionele beschrijving opgesteld van de doelstelling (zie hierboven). Vervolgens heeft een ICT leverancier de opdracht gekregen om op basis van deze uitvraag een app te ontwikkeling voor een mobiel apparaat. Er is voor gekozen om dit in eerste instantie te beperken tot Android apparatuur.

Pagina 32 van 84


6.5.4

Resultaten voor de business van Delfland Er is een app opgeleverd en getest die in staat is om contact te leggen met een database voor asset-management van HHD. Het oversturen en inlezen van data is op rudimentaire wijze gelukt. Dit project heeft door interne oorzaken vertraging opgelopen. Desondanks is de test veelbelovend. Een volgende stap zou zijn om op basis van de datastructuur tot een format te komen die de app goed toepasbaar kan maken voor gebruik in de praktijk en met name bij uiteenlopende toepassingen, oftewel bij het aanleveren aan verschillende databases.

6.5.5

Resultaten gericht op de onderzoeksvraag De resultaten van de onderzoeksvraag zijn positief: er is een werkende app die via een android tablet in staat is om op locatie data over assets van HHD op te halen. Daarnaast kan de app data terug leveren aan de database ter actualisering en verrijking. Voor toepassing in de dagelijkse praktijk moet er nog verder doorontwikkeld worden.

6.5.6

Resultaten gericht op informatiemanagement en/ of ICT De pilot is goed verlopen en daarmee is het resultaat gericht op informatiemanagement geslaagd: het is dankzij deze app mogelijk om op android apparatuur de asset-database met geupdate informatie te voorzien.

6.5.7

De pilot in relatie tot het gedachtengoed van de Digitale Delta De behoefte vanuit HHD om werkprocessen te ondersteunen door middel van informatiemanagement past bij deze tijd. De beperkingen waar een organisatie vervolgens tegenaan loopt helaas ook: het blijkt in de praktijk dikwijls niet eenvoudig om ‘zomaar even’ op locatie de informatie over assets op te roepen, ‘even’ te kijken wanneer het laatste onderhoud aan de opstelling verricht is, wat de laatste versie van een apparaat is enzovoorts. Om vervolgens ‘even snel’ een opmerking toe te voegen, een statusrapport te updaten, ‘even’ een foto van een situatie toe te voegen in de database klinkt allemaal erg eenvoudig maar in de praktijk is dat zeker niet het geval. Met andere woorden: dit project gaat bij uitstek over het gedachtengoed van de digitale delta: het vrijwel onbelemmerd oproepen, verrijken en distribueren van data uit uiteenlopende bronnen. Hieronder volgt een aantal afbeeldingen:

1. een schermafbeelding van de werkende app tijdens de functionele acceptatietest FAT af

Pagina 33 van 84


SAT 13-11-2014

6.6 6.6.1

DE GLAZEN STAD Onderzoeksvraag/ interesse vanuit de projectpartner Op dit moment leeft 50% van de wereldbevolking in steden; in 2050 zullen dat 7 miljard mensen zijn volgens de Verenigde Naties. Dit betekent een enorme verstedelijking en druk op de ruimte. In combinatie met klimaatverandering met heftige regens levert dit een enorm waterhuishoudkundig probleem op. Het idee van het project is dat we de fenomenen van de sterke verstedelijking in Nederland onderzoeken en technologieën ontwikkelen die in het buitenland toepasbaar zijn. De Digitale Delta kan een belangrijke schakel vormen in het verwerven van de geo en hydro informatie van het stedelijke oppervlak om de effecten van verstedelijking en klimaatverandering te kunnen onderzoeken met data integratie, analyse en modellering. Met dergelijke modellen maken we abstracties van de Pagina 34 van 84


werkelijkheid die na kalibratie met meetdata zo nauwkeurig mogelijk de realiteit moeten beschrijven. Met die modellen kunnen vervolgens uitspraken worden gedaan over gewijzigde situaties in ruimte en in de hydrologie. Een voortdurend veranderend oppervlak levert waterbeheerders het probleem op dat ze de afvoerkarakteristieken van hun gebieden niet goed kunnen bepalen. Verouderde gegevens leveren onjuiste modellen op, waarvan het voorspellende vermogen zeer beperkt is. Mogelijk vinden desinvesteringen plaats omdat de beschikbare berging wordt onderschat en dure ruimtelijke ingrepen worden geïmplementeerd. Watersysteemanalyses die thans landelijk worden gedaan om inzicht te krijgen in het ontstaan van wateroverlast en waterkwaliteitsontwikkeling zijn vaak gebaseerd op gegevens van enkele jaren geleden en ze zijn daarmee onnauwkeurig. Het is dus de vraag of effectieve maatregelen kunnen worden gepland en of investeringen in een verbetering van de waterhuishouding wel op de juiste manier plaatsvinden. In sterk verstedelijkte gebieden speelt deze problematiek het sterkst. Regenwater komt snel tot afstroming en door het geringe bergende vermogen in deze gebieden is er al snel sprake van oppervlakkige afstroming en wateroverlast. De detailinfrastructuur speelt op dat moment een belangrijke rol in waar het water precies heen stroomt. De onderzoekers zijn geïnteresseerd hoe de informatie van de verstedelijkte waterkringloop uit verschillende bronnen kan worden verworven, waarbij up-to-date geo en hydro data bij de bronhouder blijft en alleen wordt opgehaald indien nodig voor een simulatie of analyse.

6.6.2

Interesse vanuit Delfland Het Westlandgebied met het grote oppervlak glastuinbouw kent een zeer snelle afvoer van neerslag. Een groot deel van de neerslag in het gebied wordt opgevangen door glasoppervlak en geleid naar regenwaterbassins waaruit de gewassen van water worden voorzien. Die regenwaterbassins kunnen door hun beperkte capaciteit alleen de eerste neerslag bergen en als ze vol zijn stroomt alle regenwater van het glazen dakoppervlak direct naar het oppervlaktewater. Dit kan in het systeem van nauwe boezemwatergangen een zeer snelle waterstandsstijging tot gevolg hebben, waardoor het kassengebied met wateroverlast te maken krijgt. In droge perioden kunnen de regenwaterbassins leeg raken, waarna wordt overgeschakeld op zoetwatervoorziening vanuit het oppervlaktewater. Door afvoer van zoute brein uit kassen vindt versnelde verzilting van het oppervlaktewater plaats, waardoor ook die bron van water voor de irrigatie wegvalt. Als laatste redmiddel kunnen glastuinbouwers gebruik maken van drinkwater, maar dat is gezien de prijsstelling ongewenst. Het waterbeheer verandert en droge en natte perioden kunnen elkaar snel opvolgen. Terwijl het waterschap half juli nog bezig is met inlaten en doorspoelen, worden eind juli reeds noodpompen geplaatst om de ergste wateroverlast te beperken. Deze korte opeenvolging van uiteenlopende situaties vraagt om waterbeheer op het scherpst van de snede. Het intensief gebruikte glastuinbouwgebied verandert voortdurend van bebouwingstype en inrichting; jaarlijks 10%. Hierdoor is voor het waterschap onduidelijk hoe de precieze waterhuishouding van het gebied plaatsvindt, met name wat de verwachte afvoer uit het gebied is, waarin de regenwaterbassins een belangrijke rol spelen. Daardoor kan in het beheer nu niet goed worden geanticipeerd op extreme neerslag en lange droogte en is een met actuele gegevens onderbouwd Pagina 35 van 84


doorspoelregime van het beheersgebied nu niet mogelijk. Het is daarom mogelijk dat maatregelen in de inrichting en het operationele beheer van het gebied worden genomen op basis van de verkeerde informatie.

6.6.3

Inrichting van het project Om een verbeterd inzicht te krijgen in het feitelijke functioneren van het Westlandse watersysteem is een methode ontwikkeld om op basis van satellietinformatie en geodata een geactualiseerd 3D beeld te maken van het glastuinbouwgebied: een virtuele glazen stad. Deze Glazen Stad bevat de meest actuele ruimtelijke informatie, waaruit exact wordt afgeleid welk type glastuinbouw op welke locatie ligt en wat de hydrologische karakteristieken zijn. Met deze informatie is een simulatiemodel opgebouwd in Sobek 3 (Next Generation Hydro Software), waarmee het glasoppervlak en de werking van de regenwaterbassins in detail kunnen worden gemodelleerd. De aanpak is zeer data-intensief en actualisatie van geodata, hydrologische parameters en variabelen maakt het nodig dat de vele databronnen die Delfland rijk is, zijn ontsloten en kunnen worden bevraagd zodra een nieuwe analyse moet worden gemaakt. Het is daarbij essentieel dat geen data wordt gekopieerd, maar alleen gebruik wordt gemaakt van originele en voortdurend gevalideerde databases zoals: IRIS, IRIS-OWA, OWB, etc. Om dit te kunnen realiseren zijn via de Digitale Delta aanpak, koppelingen gemaakt met alle benodigde databases en deze worden op een uniforme wijze ontsloten via de Vertex service bus. In het project is een koppeling gemaakt tussen deze service bus en de HydroNET service bus. Hiermee zijn web-services beschikbaar die direct binnen alle HydrNET applicaties kunnen worden gebruikt geografische en beheergegevens van Delfland, denk aan: GIS data, waterstanden, debieten. Om de rekenmodellen van de Glazen stad te voeden is informatie nodig omtrent de hoeveelheid en situering van het oppervlaktewater, maar in de tweede plaats ook van het landoppervlak. Daar valt het regenwater immers op en dat gedraagt zich lokaal anders op bijvoorbeeld verhard en onverhard oppervlak, op een kas of in een weiland. Voor de Glazen stad is een objectenkaart samengesteld op basis van allerlei bestaande informatie. De gebruikte geodata behoren tot de zogenaamde Open Data in de Nederlandse geodata-infrastructuur (openbaar, geen auteursrecht of andere rechten van derden, bekostigd uit publieke middelen en voldoend aan ‘open standaarden’) Het beeldmateriaal is nog niet open en gebruikt onder de gebruiksrechten van NEO op de data. Echter Hoogheemraadschap Delfland schaft jaarlijks zelfstandig veel beeldmateriaal aan dat ook goed voor dit doel zou kunnen worden gebruikt. Aan die objecten zijn afstromingseigenschappen toegekend (hydro-prameters: hoogte, ruwheid en doorlatendheid). De objecten zijn dan: regenwaterbassins, gebouwen/kassen/wegen, bomen, sloten, overige terreindelen, enz. In het Westland verandert veel, dus hoe actueel is die bestaande informatie en hoeveel verandert er in die periode. Dat is nagegaan met lucht- en ruimteopnamen uit 2005, 2009 en 2013.

6.6.4

Resultaten voor de business van Delfland Uit de geo-analyses met up-to-date informatie blijkt dat in het Westland de huidige gebruikte modellering niet correct is en is gebaseerd op verouderde data. Het totale glasoppervlak is 13% kleiner, terwijl het percentage regenwaterbassins redelijk lijkt te kloppen. Dit betekent dat de watersysteem analyses van Delfland in het Westlandse gebied vermoedelijk een te grote wateropgave laten zien. Hiermee moeten in theorie miljoenen investeringen kunnen worden uitgespaard. Pagina 36 van 84


Daarnaast blijkt er een enorme verandering te zijn in het grondgebruik; met name doordat, bij een relatief kleine geografische verandering het type kas veranderd is: De vollegrond teelt heeft op veel plaatsen plaats gemaakt voor substraatteelt en de overgang naar de gesloten kas (groenlabelkas). In een periode van 10 jaar is deze verandering opgetreden voor circa 70% van de kassen in het Westland. Dit heeft twee gevolgen: de waterhuishoudkundige infrastructuur werkt anders dan tot nu toe gedacht; de locaties van regenwaterbassins is anders dan aangenomen en de aansluitingen op het oppervlaktewater liggen ook op andere plaatsen. Vermoedelijk is er sprake van lokale overdimensionering van de infrastructuur, maar dat kan nog niet hard worden gemaakt. Delfland beschikt nu via de ook voor het project al gebruikte HydroNET applicaties over een wereld van eigen, actuele data. Dit kan de taak van OWB verlichten, omdat niet langer voor ieder projectje data hoeft te worden geleverd; beleidshydrologen en planners kunnen nu zelf toegang tot alle data van het waterschap krijgen: gemeten reeksen en GIS data. Hiermee kan sneller worden ingespeeld op vragen van buiten en binnen de organisatie. Tevens kunnen onnodige investeringen worden voorkomen omdat sneller inzicht mogelijk is in het feitelijke functioneren van het watersysteem. Ook hier is nog niet het uiterste bereikt, omdat het Sobek 3 model nog in een ontwikkelstadium is. Wel is al te zien dat we ten opzichte van eerdere Sobek versies veel gedetailleerder en beter aansluitend op de feitelijke infrastructuur kunnen modelleren.

6.6.5

Resultaten gericht op de onderzoeksvraag De Digitale Delta heeft in het project de Glazen Stad laten zien dat het mogelijk is om alle databronnen van Delfland eenduidig te ontsluiten waardoor een nieuwe generatie hydrologische analyses mogelijk is geworden. Data die voorheen op verschillende plekken binnen de organisatie ‘verscholen’ bleven, zijn nu beschikbaar voor dagelijks gebruik en verbetering van de interne processen bij het hoogheemraadschap, evenals de ontwikkeling van nieuwe innovaties in de gouden driehoek. Uitgaande van de bestaande informatie van het Westlandse kassengebied in Delfland (beeldmateriaal, AHN en geodata) is een objectenkaart van dit gebied gemaakt. Die kaart is getoetst op de mate van verandering in het beeldmateriaal. Van de het landoppervlak en de waterhuishoudkundige infrastructuur is aangegeven hoeveel er veranderde in de periode 2005-2009-2013. Deze historische analyse geeft de veranderingen aan die hydrologische gevolgen hebben (dempingen, meer minder oppervlaktewater, meer/minder verharding). Deze veranderingen bleken significant te zijn. Het project heeft een vergroot inzicht opgeleverd in de werking van het glastuinbouwgebied. Modelmatige verificatie van deze situatie is nog niet volledig gerealiseerd. Dit is het gevolg van het feit dat het innovatieve Sobek 3 modelsysteem nog niet alle benodigde berekeningen kon maken. De basis hiervoor is evenwel geleverd, evenals een koppeling met de online databronnen van Delfland, waardoor een update van het model uit de brongegevens van het hoogheemraadschap ‘met een druk op de knop’ is te maken. De neerslaginformatie in het gebied is enorm verbeterd, door het gebruik van lokaal gekalibreerde radardata. Hiervoor zijn KNMI regenmeters gebruikt, evenals data van weerstations van amateurs. Tevens zijn de correctievlakken van het neerslagcomposiet aangepast, de zogenaamde speckle en clutter correcties, waardoor een natuurgetrouwer neerslagbeeld voor het neerslag-gevoelige Westland is Pagina 37 van 84


verkregen. In een vervolgtraject dient verdere verificatie van deze neerslaginformatie te worden gedaan met de Disdo regenmeters; door productieproblemen zijn deze laat in het project pas beschikbaar gekomen.

6.6.6

Resultaten gericht op informatiemanagement en/ of ICT Zie ook par. 1.1.7.

6.6.7

De pilot in relatie tot het gedachtengoed van de digitale delta •

•

• • • • • •

6.7

In de Digitale Delta ‘bestaat’ een infrastructuur voor geodata en beeldmateriaal. De term ‘infrastructuur’ duidt aan dat data min of meer regelmatig ververst wordt, het overgrote deel Open Data is en het materiaal waarop een gebruiksrecht moet worden gevestigd redelijk van prijs, redelijk beschikbaar en van een klachtenloket voorzien is. In deze pilot is aangetoond dat de huidige infrastructuur al voor een belangrijk deel in de mogelijkheden voorziet om hydrologische modellen te voeden met actuele geodata; De pilot toont aan dat ‘het mutatiesignaal’ een bruikbaar hulpmiddel is om geodata te borgen dan wel te actualiseren en de belofte van een kansrijk commercieel product in zich Koppeling tussen servicebussen van HydroNET en Vertex is geslaagd en succesvol gebleken. Data bij de bron houden t.b.v. validatie, correctie en beheer. Altijd up-to-date data, conform de laatste inzichten en updates zijn binnen de hele organisatie beschikbaar. Koppelingen van servicebussen is beproefd en blijkt uitstekend te werken; zeer goede performance ondanks groot datatransport. Belangrijke ESB componenten als autorisatie, authenticatie, security, zijn beproefd, en al beperkt operationeel. Veel tijd is gaan zitten in de koppelingen van databronnen en het transparant maken van de service bussen (gebruik van standaarden); zoals bij veel andere projecten circa ¾ van alle tijd. Dat kan bij vervolgprojecten worden uitgespaard en daardoor kunnen we (in theorie) voor een vierde van de investering hetzelfde resultaat leveren. Of: meer aandacht besteden aan de feitelijke waterproblematiek.

WESENSEIT Noot vooraf Het project WeSenseIT valt in formele zin buiten de scope van het subsidieproject. Echter, dit project kent in hetzelfde gedachtengoed als de Digitale Delta en maakt binnen de proeftuin van Delfland voor een groot deel gebruik van dezelfde infrastructuur. Aangezien WeSenseIT een andere looptijd kent (langer) dan de proeftuin loopt dit project door na het ontmantelen van de proeftuin. Over projectresultaten kan daarom slechts beperkt een en ander opgemerkt worden.

6.7.1

Onderzoeksvraag/ interesse vanuit de projectpartner Het project WeSenseIT onderzoekt de mogelijkheid om via crowdsourcing valide en bruikbare informatie te verzamelen. Als data via mobiele telefoons door gebruikers kunnen worden ingewonnen en via het mobiele netwerk aangeleverd kunnen worden en vervolgens gebruikt kunnen worden als betrouwbare en relevante informatie dan kan dit voordelen hebben. Te denken valt aan de volgende voordelen: • meetdata kan worden ingewonnen op plaatsen waar geen sensoren in de buurt zijn. Dit kan met name in uitgestrekte gebieden en/ of in ontwikkelingslanden tot voordelen leiden Pagina 38 van 84


• mobiel ingewonnen meetdata kunnen een aanvulling (min of meer real time) leveren op via bestaande meetnetten ingewonnen meetdata. • In bepaalde gevallen kunnen door middel van lokaal ingewonnen publieksdata calamiteiten eerder en beter ingeschat kunnen worden, waardoor bijvoorbeeld de inzet van hulpdiensten eerder en effectiever plaats kan vinden. Voorbeeld: bij een dreigende calamiteit kan een foto meer betekenen dan sensorinformatie.

6.7.2

Interesse vanuit HHD Delfland is geïnteresseerd in de praktische toepassing van mobiel ingewonnen meetdata die niet (vanzelfsprekend) door professionals zijn ingewonnen. Indien deze inwinning en toepassing in de toekomst tot een betrouwbare informatiebron kan groeien kan de toepassing tot adequater optreden leiden bij calamiteiten, maar ook tot kostenbesparingen bij bijvoorbeeld regulier onderhoud van eigendommen van Delfland.

6.7.3

Inrichting van het project (korte beschrijving) Het project is een project van Unesco IHE. Een aantal studenten en medewerkers van Unesco IHE heeft een smartphone waarmee men in staat is om relevante data in te winnen en deze naar een database te uploaden. In dit stadium van het project wordt geëxperimenteerd met het uploaden van bestanden. Het op uniforme wijze ontvangen en omzetten van deze data naar bruikbare informatie wordt de volgende fase van dit project. Projecteigenaarschap is in handen van Unesco IHE. Nadat de proeftuin fysieke Digitale Delta is ontmanteld zal dit project worden doorgezet. Met de operationele IT afdelingen van Delfland is continuïteit afgesproken.

6.7.4

Resultaten voor de business van Delfland In dit stadium kan nog niet van concrete resultaten worden gesproken. Het aanleveren van data is in een pilotfase gelukt; dat is een positief tussenresultaat.

6.7.5

Resultaten gericht op de onderzoeksvraag Zie 4.7.4.

6.7.6

Resultaten gericht op informatiemanagement en/ of ICT Zie 4.7.4.

6.7.7

De pilot in relatie tot het gedachtengoed van de digitale delta Het gedachtengoed van de Digitale Delta gaat over het kunnen aanleveren en opvragen van informatie uit diverse gegevensbronnen met een minimum aan beperkingen. Als het lukt om door middel van lokale waarnemingen valide gegevens op verschillend gebied aan te leveren, te valideren en deze weer voor (her-)gebruik ter beschikking te stellen wordt een enorm potentieel aan publieksdata (waarnemingen) ontsloten. Dit past bij uitstek bij de filosofie van de Digitale Delta.

Pagina 39 van 84


6.8

NAAR EEN ONAFHANKELIJK SENSORNETWERK VOOR VITALE WATERINFRASTRUCTUUR

6.8.1

Onderzoeksvraag

Gezien het belang van de beschikbaarheid van bruikbare informatie tijdens crisisinformatie en de toenemende rol van sensordata in het watermanagement(Internet of Things Water, IoT-Water) is er behoefte aan een inzicht in de mogelijkheden van een alternatief onafhankelijk mobiel netwerk dat voor dit doel kan worden ingezet. Vooral omdat een antwoord op deze vraag op dit moment niet voor handen is. Om inzicht in te krijgen op de vraag ‘welke alternatieve netwerken er beschikbaar zijn die de beschikbaarheid van kritische infrastructuur als datanetwerken kunnen waarborgen’ is in de proeftuin Fysieke Digitale Delta een verkennend onderzoek uitgevoerd. Het verkennende onderzoek heeft zich gericht op op alternatieve technologieën c.q. netwerken en bijbehorende vragen: a) Beschikbaarheid: op welke termijn zijn zij beschikbaar en tegen welke kosten? b) Krachtenveld: welke partijen, privaat en publiek spelen een rol (bijv. regelgeving)? c) Inpasbaarheid: hoe kunnen zij bestaande programmaonderdelen versterken? 6.8.2

Interesse vanuit HHD

Voor het nemen van adequate beslissingen en het communiceren met burgers en andere overheden is de beschikbaarheid van adequate gegevens voor het beheer van kritische infrastructuur voor het waterbeheer voorwaardelijk. De beschikbaarheid van sensornetwerken is daarom van belang, omdat commerciële mobiele netwerken regelmatig uitvallen en de beschikbaarheid van voldoende capaciteit van de beschikbare datanetwerken onzeker is. Gezien het belang van de beschikbaarheid van bruikbare informatie tijdens crises en de toenemende rol van sensordata in het watermanagement is er behoefte aan een alternatief onafhankelijk (mobiel) sensornetwerk dat voor dit doel kan worden ingezet. 6.8.3

Inrichting van het project (korte beschrijving)

Om antwoord te krijgen op bovenstaande vragen zijn gesprekken gevoerd met diverse publieke en private partijen. Ook is eveneens een intensieve literatuurstudie uitgevoerd. 6.8.4 6.8.4.1

Resultaten Resultaten gericht op de onderzoeksvraag

Uit dit project blijkt dat er een onafhankelijk sensor netwerk beschikbaar kan komen mits de overheid hiertoe binnen afzienbare tijd op een aantal cruciale terreinen de voorwaarden schept. a) Het inrichten van een beveiligings-architectuur. Dit is noodzakelijk omdat noch vanuit de overheid op het gebied van rijks architecturen (bijv. Nora) of vanuit de rijks SCADA infrastructuur gericht en coherent wordt gewerkt aan een overkoepelende informatie beveiligingsstrategie. b) Het veiligstellen van de daartoe noodzakelijke infrastructuur. c) Het organiseren van passende samenwerking met expertisegroepen uit aanpalende expertisegebieden die met gelijksoortige problematiek worden geconfronteerd (bijvoorbeeld de Smart Grid van de energie sector, NATO).

Pagina 40 van 84


6.8.4.2

Resultaten gericht op informatiemanagement en/ of ICT

Het verdient aanbeveling waar nuttig en nodig terug te vallen op internationale partners die bewezen hebben grootschalig en ‘aanpasbaar veilig’ de verbinding kunnen maken tussen de veelheid aan sonsorapparaten en (beperkte) mogelijkheden van overheidspartijen deze aan te sturen. Hier moet de juiste balans worden gevonden tussen zelf maken, delen met anderen en inkopen, zonder dat er met leveranciers een vendor lock-in ontstaat. De premisse dat waterdata beheersbaar beschikbaar moet komen voor slimme watermanagementoplossingen past bij uitstek bij de filosofie van de Digitale Delta.

Pagina 41 van 84


7 Voorbereiding van de ICT-infrastructuur voor de proeftuin De ICT infrastructuur van Delfland voldoet aan de maatstaven van de huidige tijd. Daarmee is de infrastructuur evenwel nog niet bij voorbaat gereed om een vijftal innovatieve pilots te kunnen ontvangen en servicen. Pilots die in hoge mate gaan over interoperabiliteit van systemen en uitwisselbaarheid van data tussen gegevensbronnen. De infrastructuur, systemen en databronnen binnen het HHD zijn grotendeels functioneel (verticaal) georganiseerd. Er zijn systemen ten behoeve van peilbeheer, van watermanagement, van afvalwater enzovoorts. Kruisverbanden zijn slechts zelden voorbereid en liggen niet op afroep klaar. De pilots binnen de proeftuin maken gebruik van verschillende informatiebronnen en combineren meerdere types data. Daarnaast is een belangrijke nevendoelstelling van de proeftuin dat de infrastructuur van HHD aangesloten kan worden op de nationale Digitale Delta, zodat vanuit Delfland externe gegevens ontsloten kunnen worden (bijvoorbeeld van het KNMI, van LMW of van andere waterschappen). Dit geldt omgekeerd ook voor externe waterbeheerders buiten Delfland die gegevens willen ophalen vanuit databronnen van het HHD. De eerste fase van het project ‘Proeftuin” was het voorbereiden van de ICT infrastructuur. Er is gekozen om de interne systemen te ontsluiten door middel van een Enterprise Service Bus van Vertex. Hiervoor is de volgende keten opgebouwd:

Pagina 42 van 84


De informatieplaat van de proeftuin Fysieke Digitale Delta ziet er als volgt uit:

Pagina 43 van 84


8 Resultaten van de proeftuin als contributie aan het gedachtengoed van de Digitale Delta In dit hoofdstuk worden meerdere projecten meer in de diepte beschreven. Ten eerste het project “Sturen met Water”, “ Smart Sensor Kit”, “ Smart Sensor Kit light” en “De Glazen Stad”. Echter eerst de resultaten van de onderscheidende waarden van de Digitale Delta.

8.1

De interoperabiliteit. Interoperabiliteit wil zeggen dat applicaties die werken binnen het Hoogheemraadschap van Delfland ook werken als ze zijn aangesloten op de Digitale Delta. Binnen Delfland halen de applicaties de data op bij verschillende databronnen. Na aansluiting op de Digitale Delta, waar de informatie integraal wordt aangeboden, zal het zelfde resultaat zichtbaar moeten zijn. Inherent aan de interoperabiliteit en het integreren van de databronnen is de herbruikbaarheid van de databronnen inclusief de bijbehorende data aangetoond. De ontwikkeling van een platform om het combineren van date mogelijk te maken en uniform en eenduidig gegevens uit te wisselen is verwezenlijkt in het IOC van IBM. De ontsluiting van de gegevens is eenduidig dat wil zeggen dat ieder object uniek benoemd kan worden onafhankelijk van de databron. Binnen ieder object kunnen de gegevens naar boven gehaald worden. De koppeling van de databronnen van het Hoogheemraadschap van Delfland met de integratielaag van de DD werkt naar behoren en de software van Hydrologic heeft data van het Hoogheemraadschap van Delfland kunnen combineren met o.a. PDOK gegevens wat leidt tot een beter inzicht in het gedrag van het watersysteem van Delfland. Bij de uitleg over de projecten kan bovenstaand plaatje in miniatuur worden weergegeven om aan te geven op welke plaats in de keten het onderwerp betrekking heeft. Hieronder in de grafieken is duidelijk te zien dat de gegevens ingewonnen door het zoutmeetnet gelijk zijn over de hele keten: ten eerste de gegevens direct bij de bron, daarna de zelfde gegevens gepresenteerd in de Vertex distributie laag/ enterprise service bus en als laatste dezelfde gegevens gepresenteerd door de Hydrologic software. De routing die de data volgt is als volgt: inwinning binnen het meetnet van HHD, vervolgens integratie in Vertex en distributie door middel van de Digitale Delta. Tot slot wordt de data via deze keten ingelezen in de omgeving van Hydronet en ingelezen in het zoutmeetmodel. De verschillende metingen (hier uitgebeeld in grafieken) tonen aan dat de waardes van de data 1-op-1 worden doorgegeven. Hiermee is de interoperabiliteit van de Digitale Delta aangetoond.

Pagina 44 van 84


Figuur 6 1 Grafiek van de metingen in Parkhaven direct van de sensor.

Figuur 6 2 Grafiek van de metingen in Parkhaven gepresenteerd door Vertex. Figuur 6 3Grafiek van de metingen in Parkhaven gepresenteerd door Hydrolonet.

Pagina 45 van 84


8.2

Koppelingen Doordat de Digitale Delta gebruik maakt van standaard koppelingen, zijn deze koppelingen te herbruiken voor andere projecten. De robuustheid van deze oplossing en de juiste keuze van de infrastructuur verzekert tevens de schaalbaarheid. De schaalbaarheid zit hem niet alleen in het aantal gebruikers maar ook in het (eenvoudig) koppelen van nieuwe databronnen, eventuele standaarden. Dit is mogelijk door de schematische benadering van koppelen van de informatiebronnen. De koppeling met dit platform dient te gebeuren middels een beperkte set open standaarden. Uitwisseling met het IOC platform van IBM gebeurde middels WFS en SOS2. WFS is een object georiënteerde standaard voor een API. SOS2 is relatief nieuw. De SOS2 API werkt op een bijzondere wijze. Het werkt van grof naar fijn. Het begint met het vragen wat er beschikbaar is in het areaal. De interface komt terug met alle beschikbare informatiebronnen. Ieder kunstwerk is zo’n informatiebron. Vervolgens kan er een kunstwerk worden gevraagd welke meetpunten er opgesteld zijn. Daarna kan er gevraagd worden wat er gemeten wordt. Ten slotte kan je van een meetpunt voor een willekeurige periode de benodigde meetreeks worden opgevraagd. SOS2 is een open standaard. De daadwerkelijk uitgewisselde gegevens worden volgens de syntax van J-son uitgewisseld. Ook J-son is een open standaard.

8.3

Focus op het model achter project ‘ Slim sturen op Zoutintrusie’ In dit deel wordt verder ingegaan op de ontwikkeling en het gebruik van het model van de zoutintrusie. Zoals het bijgevoegde ketenoverzicht laat zien betreft dit project de gebruiker van de keten, in dit geval het zoutmeetmodel. sensor

8.3.1

SSK

APN IP

TCN

sensor

OWB

sensor

OWA

sensor

EAN

Vertex

Digitale Delta

Client

Achtergrond Reductie zoutintrusie door dynamisch waterbeheer, langs de onderzoeksvraag: ‘Is het mogelijk om d.m.v. combinatie van variabelen als Peilhoogte, Debiet, Temperatuur, Saliniteit, Schuttingen en neerslagverwachtingen een beter inzicht te krijgen in het gedrag van de zoutintrusie?’ en ‘Is het mogelijk om door gebruik van een gericht spoelbeleid en peilbeheer deze zoutintrusie in het Delflandse achterland terug te dringen?’. Met het oog op het beperken van de zoutindringing bij de Parksluizen in Rotterdam zijn extra meetpunten geïnstalleerd op een aantal locaties richting de Schie. In het kader van deze werkzaamheden is HydroLogic betrokken voor het ontsluiten en inzichtelijk maken van data uit metingen en modellen binnen de proeftuin Fysieke Digitale Delta.

8.3.2

Doel Het doel van dit project is om beter inzicht te krijgen in de actuele en te verwachten mate van zoutindringing op de Delfhavensche Schie, zodat de waterkwaliteit bij Beukelsbrug gegarandeerd kan worden met optimaal gebruik van maatregelen.

8.3.3

Activiteiten Om het model te verwezenlijken zijn de volgende activiteiten uitgevoerd.

Pagina 46 van 84


• •

•

• • • •

8.3.4

Inventarisatie van beschikbare en benodigde data en informatieleemtes; De nieuwe metingen die Delfland in het kader van dit project uitvoert middels SSK zijn ontsloten in HydroNET . Deze meetpunten zijn beschikbaar op de Vertex kaartlaag binnen HydroView; Opstellen van zoutintrusiemodel voor de Delfhavense Schie. Dit model berekent op basis van zoutgehaltes als randvoorwaarde de verspreiding van zout over de Delfhavensche Schie onder invloed van (een aantal van) bovengenoemde parameters. Afstemmen van het model op basis van de metingen. De voorspellende mogelijkheden van het model zijn geïnventariseerd door vergelijking van ‘oude’ voorspellingen met ‘nieuwe’ metingen (hindcast). Mogelijkheden voor gebruik van het model bij beheersmatige ingrepen worden geïnventariseerd; Oplevering van beknopte rapportage over bevindingen.

Resultaten Voor de bepaling van de parameters is de informatiebehoefte in kaart gebracht in een logisch informatiemodel om met behulp van de door het Hoogheemraadschap van Delfland meetbare of anders te verkrijgen parameters de ideale input voor het model te verkrijgen. Door het semantisch integreren van de bronnen van het Hoogheemraadschap van Delfland kan het model met een single point of entry en middels één protocol de informatie inwinnen, analyseren en weergeven.

Pagina 47 van 84


8.3.4.1

Het Zoutintrusie-model Om beter inzicht te krijgen in de actuele en te verwachten mate van zoutindringing op de Delfhavensche Schie, zodat de waterkwaliteit bij Beukelsbrug gegarandeerd kan worden met optimaal gebruik van maatregelen heeft Hydrologic een model ontwikkeld. Met dit model wordt aangetoond of het mogelijk is op basis van verschillende parameters, zoals spoelregime en scheepvaart, de zoutindringing te voorspellen. Op basis van een slimme combinatie van modellen en metingen is een vergelijking gemaakt met voorspelde en daadwerkelijk optredende zoutgehaltes. Het proces van zoutindringing is in zichzelf een gecompliceerd proces waarbij dichtheidsverschillen kunnen zorgen voor ingewikkelde interne stromingspatronen. In het voorliggende geval van de Delfhavensche Schie is de situatie extra complex vanwege de sterke invloed van de scheepvaart. Parameters die van invloed zijn op de te verwachtten mate van zoutindringing zijn onder andere: • Zoutgehalte op de Nieuwe Maas (in de Parkhaven) wordt beïnvloed door Rijnafvoer, getij (inclusief eventuele opzet) en afvoer van gemaal Parksluizen; • Schutproces Grote Sluis (deur-open tijd, waterstandsverschillen etc), moment en aantal schuttingen op een dag; • Gebruik gemaal Parksluizen (doorspoeldebiet, afwatering boezem, terugpompen nivelleerdebiet); • Scheepvaart richting de Schie (snelheid schepen, type schip, breedte/diepte verhouding t.o.v. vaarweg); • Verwachting van neerslag en verdamping; De zoutintrusie wordt berekend door slim gebruik te maken van combinaties van metingen en modellen voor elk van deze parameters. Modellen vullen daarbij de metingen aan waar die ontbreken en geven bovendien de mogelijkheid om een uitspraak te doen over de te verwachten ontwikkeling van de zoutintrusie. In dit project is aangetoond dat zoutwaarden op de Delfhavensche Schie middels een geavanceerd zoutintrusiemodel kunnen worden geschat op basis van de hierboven genoemde inputparameters. Het model draagt voornamelijk bij aan de inzichten van de beheerders over de huidige staat van de zoutintrusie. Het heeft daarom een belangrijke functie in aanvulling op metingen. Waar metingen enkel in de tijd weergeven welke waarde er daar ter plaatse wordt gemeten, helpt het model om te begrijpen hoe het zout zich over de Schie verspreidt. Een voorbeeld daarvan is gegeven in Figure 6 1 Voorbeeld van een situatie waar een model meer inzicht levert dan metingen. Op de Coolhaven is de saliniteit al aan het dalen, maar verderop in de Schie zijn nog hogere zoutgehaltes aanwezig. In deze situatie zou een zoutmeetpunt bij Beukelsbrug (rond punt 20 op de horizontale as) een waarde van 720 meten (overeenkomend met geleidendheid van 1.8 mS/m). Het feit dat er nog een hele ‘voorraad’ zout ligt te wachten om zich te verspreiden over de Schie kan daar niet aan terug worden gezien. Degrote hoeveelheid zout nabij punt 10 (op de horizontale as) zal zich na verloop van tijd verder verspreiden over de Schie. In feite is de kans groot dat hier te lang is gewacht met spoelen. Wanneer er nu gestart zou worden met spoelen, moet namelijk eerst een bepaalde hoeveelheid zoeter water worden uitgemalen voordat ook het zoutere water bij gemaal Parksluizen aankomt. Het was dus (zeer waarschijnlijk) veel gunstiger geweest om al eerder te beginnen met spoelen.

Pagina 48 van 84


Bovendien is het zout in dat geval geconcentreerder, doordat het dan minder lang op de Schie aanwezig is. Er is dus dubbel winst te halen: er hoeft niet eerst een overbodige hoeveelheid relatief zoet water uitgemalen te worden en het water dat wordt uitgemalen is zouter (meer zout per m3).

Figuur 6 4 Voorbeeld van een situatie waar een model meer inzicht levert dan metingen.

Er hoeft echter niet altijd worden gespoeld zodra het water bij Parklsuizen relatief zout is. Als een droge periode zonder problemen overbrugd kan worden wordt het zout bij de eerstvolgende nattere periode vanzelf richting gemaal Parksluizen afgevoerd. Dit is mogelijk, omdat de Delfhavensche Schie tussen Coolhaven en Beukelsbrug als een soort buffer gebruikt kan worden. In deze buffer is de eigenlijke zoutwaarde niet direct relevant, als de maximale waarde bij Beukelsbrug maar niet wordt overschreden. Deze buffercapaciteit tussen Coolhaven en Beukelsbrug moet dus zo efficiënt mogelijk worden benut. Dit betekent, gezien bovenstaande punten, dat enerzijds het spoelen zo vroeg mogelijk plaatsvindt en anderzijds overbodig spoelen wordt voorkomen. Een dergelijk slim beheer is enkel mogelijk wanneer er in zekere mate ‘in de toekomst’ gekeken kan worden. Voor het zoutgehalte bij Parkhaven is dit heel goed mogelijk, dankzij geavanceerde modellen van het Havenbedrijf: het Operationeel Stromingsmodel Rijnmond (OSR). Voor scheepvaart kan een schatting op basis van voorgaande dagen/weken volstaan. Op basis van die input, en de weersverwachting voor komende week (‘droog’ of ‘nat’) kan met het model worden gekeken of er kan worden gewacht met spoelen of dat er juist al moet worden ingegrepen.

8.3.5

Eindevaluatie In dit project is duidelijk geworden dat een dergelijk model bruikbaar en zinvol is en inderdaad kan helpen het beheer van het spoelen te optimaliseren. Een eerste analyse toont aan dat, zonder verdere optimalisatie, al snel 6% minder water hoeft te worden uitgemalen door 2 à 3 dagen eerder te beginnen met spoelen. Het inzicht dat

Pagina 49 van 84


verkregen wordt door het model helpt dus de zoutintrusie beter te beheren dan nu gebruikelijk aan de hand van metingen.

8.3.5.1

Mogelijkheden voor Hydrologic Dit project en deze resultaten bieden HydroLogic de mogelijkheid dit model ook op andere plaatsen in te zetten. Hier is aangetoond dat geavanceerd combineren van verschillende databronnen en slimme modellen kunnen helpen om de inzet van bestaande middelen te optimaliseren, zonder hoge kosten voor extra maatregelen. Dit is mogelijk geworden door het systeem als geheel te beschouwen, verschillende databronnen te combineren en niet te focussen op afzonderlijke schakels zoals de sluis(deur) of een kleine pomp bij het gemaal.

8.3.5.2

Mogelijkheden voor Delfland Het is zinvol om een zoutindringingsmodel te hebben en deze verder te ontwikkelen en verbeteren n.a.v. de nieuwe inzichten die ontstaan: • meer inzicht in de werking van de zoutindringing en in belangrijke/relevante factoren die invloed hebben op de zoutindringing; • gevolgen van mogelijke maatregelen/ andere ontwikkelingen in de Nieuwe Waterweg inzichtelijk maken. • inzicht geven in verwachtingen (bij bepaalde omstandigheden) in de zoutindringing; • door meer systeeminzicht bijdragen aan het optimaliseren van het doorspoelen / op een onderbouwde manier aansturen van gemaal Parksluizen. • Die inzichten (kunnen) leiden tot : • sterke reductie in watergebruik • beter in staat zijn watermanagement (kwantitatief en kwalitatief) uit te voeren tussen omliggende waterschappen (interregionaal en intraregionaal)

8.4

Validatie van data in het project Smart Sensor Kit In dit deel wordt dieper ingegaan op het valideren van gegevens aan de bron. In dit project gaat het over de validatie van meetgegevens die na het inwinmoment (inwinnen geschiedt door de sensor) plaats vindt. Het bijzondere aan de smart sensor is dat deze validatie op de meetlocatie gebeurt en niet in een centrale validatiemodule.

8.4.1

Achtergrond

Het deelproject Smart Sensor Kit (SSK) moet de beoogde flexibiliteit, robuustheid en gebruiksgemak van SSK voor de gebruiker(s) aantonen door het op 10 locaties binnen het beheergebied van hoogheemraadschap Delfland installeren van de smart sensor kit in combinatie met eenvoudige sensoren voor snelle en goedkope data-inwinning. Het toepassen van de SSK binnen de proeftuin laat zien wat deze ontwikkeling voor andere partijen binnen de watersector kan betekenen. Met de inzet van de SSK krijgen allerlei partijen laagdrempelig en snelle toegang tot verwerkt en gevalideerde data van de sensoren in het veld. Een van de validatie mogelijkheden wordt hier nader toegelicht. 8.4.2

Doel

Pagina 50 van 84


Het doel van de validatie op locatie is de reeks metingen te kwalificeren en foute metingen de identificeren. Zo kan er een kwaliteit worden gegeven van een meetreeks wat de betrouwbaarheid van de verwerking ervan vergroot. 8.4.3

Activiteiten

De meetreeksen zijn verkregen direct van de sensor. Met behulp van masking routines worden de waarden beoordeeld. 8.4.4

Resultaten

De reeks is gecontroleerd met behulp van een aantal routines. Een aantal routines zijn 'straight-forward', en geven snel een indicatie van technisch functioneren van een logger. Andere routines zijn meer 'sophisticated': op basis van eerdere waarnemingen kan worden bepaald of metingen realistisch (=fysisch verklaarbaar) zijn. Hierbij wordt voor zowel statistiek als match filtering gebruikt. Dit laatste is een methodiek om patronen in de meetreeks te herkennen (daar waar mensen zo goed in zijn), en te kwantificeren. Voor sommige tests is een (korte) historie nodig, om een meetreeks-context te creëren. De codes die momenteel zijn gebruikt zijn de volgende: D = dubbele meetwaarde

X = niet-numerieke waarde N = (te) late meting O = uitbijter (outlier) S = staptrend (niet gedetecteerd) L = lineaire trend (niet gedetecteerd) V = dood signaal (variance) G = goed

Pagina 51 van 84


Hierna wordt een deel van de meetreeks getoond waar er een meetfout is opgetreden. De grafieken laten dit herkenbaar zien.

Overige routines zijn implementeerbaar als er metadata of meer context bekend is: denk aan metadata als bovenkant peilbuis, onderkant-filter of meetresolutie. Daarnaast zijner routines voor een controle op barometrische correctie, regressienanalyse met sensoren in de buurt.. Deze tests hangen dan vooral af van het soort sensor. In potentie is er een test aanwezig om saturatie van het signaal te detecteren. Belangrijk te melden is dat in geen van de gevallen data wordt gemanipuleerd: de meetwaarden worden alleen van een kwaliteitslabel voorzien. Verder staat dit los van

Pagina 52 van 84


alle analyses die er ook gedaan kunnen worden: denk aan het berekenen van overstort-volumes, overschrijdingskansen, etc. etc.)

8.4.1

Eindevaluatie De SSK kan lokaal valideren en meer. De grens aan potenties van de SSK is nog niet bereikt. Het platform laat laagdrempelig extra functionaliteit toe. Mogelijkheden voor Bronteq en partners Met deze pilot is aangetoond dat de toepassing van een SSK verschillende mogelijkheden creëert. In dit geval is er een module van Witteveen & BOS geïmplementeerd die heeft aangetoond dat slimme validaties lokaal uitgevoerd kunnen worden. Hieruit kan worden geconcludeerd dat een volwaardige validatie en in combinatie met naastgelegen SSK’s integrale verwachtingen kunnen worden uitgesproken met een grote lokale nauwkeurigheid. SSK biedt diverse mogelijkheden om andere functionaliteiten via additionele modules toe te voegen.

8.4.1.1

Mogelijkheden voor Delfland Voor Delfland is de SSK een goedkoop en snel te implementeren platform. Het Hoogheemraadschap van Delfland heeft de wens uitgesproken dat het fysieke platform kleiner zal moeten, zodat de SSK praktisch geïntegreerd kan worden met de sensor. Een andere wens is dat de SSK zonder netvoeding kan werken. De variant die bij het Hoogheemraadschap van Delfland is uitgerold is afhankelijk van netspanning. De nadruk in de pilot lag op de software en functionaliteit.

8.5

Focus: het ideale modem in project Smart Sensor Kit Light In dit deel wordt dieper ingegaan op het onderzoek naar de ideale modem binnen het project SSK Light. Het gaat hierbij specifiek om het telemetrie deel van de SSK Light gericht op datatransmissie. Dit zit aan het begin van de keten, na het inwindeel. De SSK light is niet voorzien van een geïntegreerde validatiemodule (anders dan de ‘gewone’ SSK).

8.5.1

Achtergrond In het kader van Climate KIC en Digitale Delta hebben we de hardware kant van sensoren en de software kant van de Intelligent Operations Water (IOW) via MQTT kunnen verwezenlijken. Wat nog ontbreekt om snel sensoren uit te kunnen zetten en via het internet te monitoren is de verbinding tussen sensor en internet, oftewel een modem. Het onderzoek betreft de link “van sensor tot MQTT”. MQTT is één van een klein aantal protocollen dat langzaam boven komt drijven binnen cloud-based Internet of Things activiteiten. Het wordt ondersteund door verschillende grote bedrijven, waaronder Digitale Delta partner IBM.

8.5.2

Doel Het doel is het vinden van het ideale modem als verbinding tussen sensor en MQTT server om hiermee snel en kosten efficiënt sensors te kunnen plaatsen in het kader van onderzoek en onderwijs. Pagina 53 van 84


8.5.3

Activiteiten We hebben de volgende activiteiten ondernomen: 1. Voorstudie: Selectie van mogelijke modems gebaseerd op hydrologische literatuur. Bestuderen van bijbehorende specificaties. Ontwerp van installaties inclusief energievoorziening, sensoren, locaties. 2. Inkoop en indoor testen van modems. Eenvoudigweg onder ideale omstandigheden de verschillende systemen aan het werk krijgen. 3. Installatie van sensoren op verschillende plaatsen in Delfland. 4. Server-side data afhandeling. 5. Evaluatie volgens bovenstaande criteria en schrijven eind rapport. Hier concentreren we ons op de modem.

8.5.4

Resultaten We hebben ernaar gestreefd een breed palet aan modems te testen, van “plug-n-play” tot “hackers only”. In onderstaande tabel staan de verschillende geteste systemen. Een aantal (Libelium en Decagon) zijn ook gekozen omdat dit de meest voorkomende types zijn in de omgevingswetenschappen/hydrologie. Van ieder type zijn vijf exemplaren gekocht en getest met eenvoudige of meegeleverde sensoren. Het ging hier alleen om het testen van het aansluiten en verbinden en hebben daarom geen complexe sensoren vermeden. Decagon EM50G Datalogger met GSM module Wordt geleverd met interne simkaart, batterijen, USB kabel en software om de datalogger in te stellen en uit te lezen. Totaalprijs

€

1143

Libelium waspmote OEM Microcontroller voor draadloze sensor netwerken De waspmote bestaat uit het basisbord met GPRS module en het “agricultural sensor board” om de specifieke sensoren op aan te sluiten. Basisbord + GPRS module

€

150

Sensor bord

€

150

Accu / Zonnepaneel / Behuizing

€

74

Totaalprijs

€

374

Pagina 54 van 84


Libelium waspmote plug & sense Waspmote met kant en klare hardware Deze waspmote is samengesteld uit het basisbord inclusief GPRS & GPS gecombineerd met het sensor bord voor agrarische doeleinden.

Waspmote plug & sense

€

475

Zonnepaneel

€

35

Totaalprijs

€

510

SODAQ Moja Microcontroller voor draadloze sensor netwerken

Deze microcontroller is ontwikkelt om sensoren aan te sluiten en te communiceren m.b.v. zonne-energie.

Basisbord + GPRS module

€

87

Accu / Zonnepaneel / Behuizing

€

29

Totaalprijs

€

116

Gemalto BGS5T M2M modem Programmeerbare M2M terminal met GPIO interface. M2M Terminal + antenne

€

101

Behuizing / Stroomadapter

€

36

Totaalprijs

€

137

Ieder modem had heel eigen eisen aan het voorbereiden van de verschillende testen, van het vinden van behuizing en power supply tot het programmeren van modems. Per modem staan hieronder de belangrijkste zaken. Decagon EM50G Pagina 55 van 84


De Decagon EM50G wordt internetconnectiviteit als service meegeleverd dus het is niet nodig zelf een M2M (machine-to-machine) abonnement af te sluiten. Om de data via internet te kunnen uitlezen moet het apparaat gekoppeld worden aan een Decagon account. Voor het koppelen en inzien van data worden twee diensten aangeboden: de gratis “Em50G WebViewer” waar de data als excel spreadsheet kan worden gedownload en de betaalde “DataTrac 3 “software waarin uitgebreidere grafieken en data-collecties beschikbaar zijn. Libelium Waspmote OEM De Libelium Waspmote heeft een modulaire hardware architectuur speciaal gericht op draadloze sensor netwerken. De basis is een microcontroller waarop een shield wordt geplaatst voor connectiviteit. Voor vrijwel iedere vorm van connectiviteit is een shield beschikbaar, de meest gebruikte hiervan zijn: WiFi, GPRS, 3G, Bluetooth 4.0, Bluetooth 2.1 en RFID/NFC. De hardware modules zijn eenvoudig te koppelen d.m.v sockets en pins. De accu en het zonnepaneel zijn ook eenvoudig aan te sluiten op het basis bord d.m.v een connector. De connector van de GSM antenne op het shield lijkt wat minder robuust en zou eventueel wel gesoldeerd kunnen worden. Als behuizing wordt gebruik gemaakt van een “OBO Betterman Wet-room junction box”. Libelium waspmote plug & sense De waspmote plug & sense en de in elkaar gezette waspmote OEM hebben dezelfde functionaliteiten doordat er gebruik wordt gemaakt van dezelfde hardware. Er is een micro simkaart met internettoegang nodig om gebruik te kunnen maken van de GPRS functionaliteiten. De software die op de waspmote draait dient te worden geprogrammeerd (C++) en geupload vanuit de Waspmote IDE die te downloaden is vanaf de website van Libelium. Het accu-niveau is uit te lezen d.m.v de software die op de waspmote draait waardoor er tijdig geanticipeerd kan worden indien dit onder een bepaald niveau komt. Een accu-niveau onder de 40% kan problemen opleveren met het versturen van de data, aangezien het GSM shield een bepaald voltage nodig heeft. SODAQ Moja Deze microcontroller richt zich op datalogging en connectiviteit door middel van zonne-energie. Door middel van de Bee modules kan er worden gekozen voor GPRS, WiFi of Bluetooth. Verder heeft het een on-board aansluiting voor de accu en het zonnepaneel én 12 Grove connectoren waar zowel digitale als analoge sensoren op kunnen worden aangesloten. Er is een micro simkaart met internettoegang nodig om de data via het internet te verbinden. Er wordt gebruikt gemaakt van de Arduino IDE om te programmeren (C++) en te uploaden naar de microcontroller. Ook hier kan er gebruik worden gemaakt van de TCP socket die GPRSBee biedt i.c.m de functies voor MQTT data overdracht. Een onhandigheid in de Moja is dat de GPRSBee en USB debugging gebruik maken van dezelfde seriële poort en dus niet beiden tegelijk actief kunnen zijn. In de nieuwe versie die SODAQ uitbrengt in januari genaamd “Mbili” zal dit probleem zijn verholpen waardoor het programmeren minder problemen oplevert. De documentatie en voorbeelden zijn erg matig en het forum is inactief vergeleken met de Libelium waspmote. Gemalto BGS5T

Pagina 56 van 84


Waar de andere opties vooral dataloggers zijn met de mogelijkheid informatie te versturen over internet, is de Gemalto BGS5T een modem dat de functionaliteit heeft om zelf op te programmeren. Door de aanwezigheid van GPIO en RS-232 kunnen er sensoren worden aangesloten en in Java ME kan de opslag en het versturen hiervan worden afgehandeld. Dit modem heeft een spanning tussen de 8 en 30 V nodig en er is geen ondersteuning voor een zonnepaneel of accu vanuit de fabrikant. Hierdoor is het modem in bepaalde gevallen uitstekend bruikbaar zoals in een auto, maar voor andere toepassingen vormt dit een nadeel. Electric Imp In het parallelle project “Glazen Stad” wordt ook de Electric Imp ingezet die via een lokaal WLAN sensoren verbindt met het internet. Hiervoor is nog geen MQTT service gebouwd en de informatie is hier alleen opgenomen ter volledigheid.

8.5.5

Eind evaluatie Er is een duidelijke afweging in ieder ontwerp tussen gebruikersgemak en flexibiliteit. De evaluatie geeft ons inzicht in wat de beste methode is waarbij we de mogelijkheid open laten dat verschillende omstandigheden verschillende optimale oplossingen kunnen hebben. Zo kan de Electronic Imp wel in de stad functioneren omdat er overal WiFi is maar zal je in de duinen toch iets anders moeten kiezen. De belangrijkste conclusie is dat er geen ideaal modem is en dat, vanuit een technologisch innovatie standpunt, er nog veel verbeteringsruimte is. Het zou mogelijk moeten zijn om het gebruiksgemak van de Decagon Em50 te combineren met de flexibiliteit van de SODAQ Moja, zonder dat kosten uit de pan rijzen. De Electric Imp biedt een aantal elementen aan met betrekking tot software flexibiliteit. Het is ook interessant om te zien dat zaken zoals behuizing, stroomvoorziening (zonnepaneel en batterij), en installatie materiaal een betrekkelijk groot aandeel hebben in het budget. Het ideale modem gebruikt GPRS, laat eenvoudige communicatie naar MQTT (en eventueel concurrerende formats) toe, en laat via een eenvoudige web interface softwarematige updates toe van zowel de geïnstalleerde sensoren als zaken zoals sampling intervallen, signaal versterking, en aansturing van sensoren en actuatoren. De SODAQ Moja biedt vanuit academisch / onderzoek / innovatie opzicht een interessant startpunt.

Figure 5 Overzicht datastroom van sensor naar API.

Pagina 57 van 84


8.6

Project ‘De Glazen Stad’ In dit deel wordt verder ingegaan op de ontwikkeling en het verrijken van de modellen van het Westland na wijzigingen over de jaren. Dit project bevindt zich aan het einde van de informatieketen, namelijk bij de gebruiker van de data. sensor

8.6.1

SSK

APN IP

TCN

sensor

OWB

sensor

OWA

sensor

EAN

Vertex

Digitale Delta

Client

Achtergrond In het kader van de Fysieke Digitale Delta is door HydroLogic, NEO, Disdrometrics en het Hoogheemraadschap van Delfland gewerkt aan het project “De Glazen Stad”. Dit is een vervolg op de activiteiten die eerder in het SBIR project HydroCity zijn uitgevoerd door de betrokken bedrijven (www.hydrocity.com). In Nederland bestaat een standaard - IMGEO, opvolger van NEN3610 - die de fysieke wereld opdeelt in objecten zoals gebouwen, kassen, regenwaterbassins, bomen, wegen, enz. Deze objecten hebben een vorm op de (platte) kaart, maar tevens een vorm in 3D, indien een hoogte en verticaal profiel aan het object wordt toegekend, bijvoorbeeld op basis van de AHN2-hoogtedata. Deze objecten zijn tegelijkertijd informatiedragers in de geo-basisregistraties als WOZ, BAG (adressen en gebouwen), BRT (kleinschalige topografie), BGT (grootschalige topografie) en in tal van andere Open informatiebestanden. Aardobservatiedata (zoals satellietbeelden, luchtfoto’s en AHN-data) produceren min of meer regelmatig data over deze objecten die geschikt zijn om iets te zeggen over de toestand van het object, dan wel over het feit of het object veranderd is in vergelijking met een vorige waarneming. Indien een verandering optreedt kan de waarneming gebruikt worden om, in combinatie met de andere gegevens die van het object (woonhuis, onverharde weg, loofboom, enz.) beschikbaar zijn, de aard van een verandering te duiden (aanbouw woonhuis of dakkapel, verharding van de weg, bladverlies van boom, demping van sloot, enz.).

8.6.2

Doel In dit deel zoomen we in op het verrijken en integreren van verschillende kaarten, hoogtebestanden en luchtopnames. In het project is een kaart gemaakt die dient als basis voor monitoring. Deze kaart bestaat uit objecten als gebouwen, wegen, waterlopen en bassins, en onverharde terreinen.

8.6.3

Activiteiten In de productie van de kaart is gebruik gemaakt van versies van de topografische kaart (BRT) van 2009 en van 2013. Tussen deze bestanden bestaan tal van verschillen, die soms duiden op fysieke veranderingen maar die vooral ook te maken hebben met de interpretatie van de werkelijkheid door achtereenvolgende topografen en de datamodellen waarmee ze werken. Bovendien bestaan op beeldmateriaal van 2005 al tal van gebouwen die nog niet op de kaart van 2009 staan en zijn op de opnamen van 2013 al veel objecten verdwenen die nog wel op de kaart van dat jaar staan. Het beeldmateriaal liegt evenwel niet. Door middel van een groot aantal GISanalyses en handmatige correcties is de objectenkaart tot stand gekomen. Het hierbij gebruikte model is een model dat voor deze vraagstelling ook in andere geografische situaties bruikbaar zal zijn.

Pagina 58 van 84


8.6.4

Resultaten In 2009 zijn de AHN2 hoogtedata van het Westland ingewonnen en die zijn in het voorjaar van 2014 tot de Open Data Infrastructuur van Nederland gaan behoren. Om deze reden is in de datering van de uitgangsversie van de objectenkaart getracht de objecten maximaal te laten overeenkomen met de AHN-2 data op het moment van inwinning (=T0). Vervolgens zijn de veranderingen t.o.v. deze realiteit terug naar 2005 (=T-1) en vooruit naar 2013 gesignaleerd (T1). Een tweede bron van hoogte-informatie zijn luchtfoto’s van 2013 geweest. Dit beeldmateriaal is gebruikt om m.b.v. zogenaamde ‘dense matching’ algoritmen om veranderingen in hoogteligging/hoogteprofiel te signaleren met de objecthoogte van 2010 die uit de AHN-data bepaald is. Figure 6 Glazen Stad en projectgebied op de Open Street Map.

Pagina 59 van 84


Figure 7 Satelietopnames van 2005 en 2013.

Per objecttype is een analyse van veranderingen uitgevoerd. De objectenkaart bestaat dan uit nieuwe, verdwenen, gewijzigde en ongewijzigde objecten. In Figure 8 is dat geïllustreerd voor gebouwen (woonhuizen en bedrijfsgebouwen).

Figuur 8 Veranderende gebouw-objecten in de periode 2005-2013.

Pagina 60 van 84


Rood = verdwenen, geel = gewijzigd en groen = nieuw.

Er is ook een andere manier om de wijzigingen van bovenstaande objecten weer te geven, namelijk door alleen de in het objecttype veranderde bodembedekking weer te geven: hoeveel oppervlak is er nu netto veranderd? In de onderstaande secties worden basisgegevens bepaald van kassen, wegen, waterlopen en regenwaterbassins. Volgens onze analyse van de beelden is het kasoppervlak in het gebied 2009 3.308 ha en in 2013 3.104 ha; een daling van circa 13%. In de analyse van het CBS is dezelfde daling waarneembaar, de getallen zijn iets anders (veroorzaakt door een andere ruimtelijke begrenzing van het gebied): 2006

4.426 ha

2008

4.292 ha

2010

4.151 ha

Tevens is er in de periode aan andere wijziging aan de gang, namelijk die van vollegrondteelt naar substraatteelt en van eenvoudige substraatteelt naar de zeer geavanceerde ‘gesloten kassen’ (groenlabelkas). Het laatste kastype produceert veel minder afvalwater, maar wel afvalwater dat relatief zout is. In de vollegrond en substraatteelt is de bodem van de kas waterdoorlatend en infiltreert zeer veel water dat in de teelt wordt gebruikt. Het betreft dus hydrologisch belangrijke veranderingen. Door slechts naar de veranderingen van het oppervlak te kijken wordt deze hydrologische verandering niet inzichtelijk. De beelden laten zien dat zeer veel wijzigingen optreden, maar kassen zijn kassen. De moderne gesloten kas en de meer geavanceerde substraatteelt kassen zijn echter aanzienlijk hoger in constructie dan de oude kassen. Het is daarom ook interessant naar deze hoogteverandering te kijken. Dat gebeurt in het vervolg.

Figuur 9 Netto verandering in kasoppervlak in de Glazen Stad. De wijzigingen in kastypes zijn hier niet weergegeven.

Pagina 61 van 84


De objectenkaart voor wegen is, evenals voor de andere objecten, afgeleid uit de kleinschalige topografische basisregistratie (BRT, ex-top10). In de cartografie van deze objectklasse zijn grote veranderingen opgetreden in de periode waarin we geïnteresseerd zijn, hetgeen zeer veel ruis veroorzaakt in de vergelijking van deze objecten (Figuur 6). Geen van de wijzigingen in dit voorbeeld heeft gevolg voor de hydrologie van het gebied. In Figuur 7 zijn de wijzigingen ‘opgeschoond’ door alleen reële veranderingen op te nemen. De conclusie blijft dat de veranderingen in wegen niet tot wijzigingen leiden in dit gebied die het noodzakelijk maken er rekening mee te

houden (kosten voor te maken) in de modellering van het gebied. Figure 10 Netto verandering in oppervlak van wegverharding. Een vergelijkbare analyse is evenzeer voor waterlopen en regenwaterbassins gemaakt. Er is geen significante wijziging in het netto oppervlak oppervlaktewater in de Glazen Stad. Het aantal kleine bassins is verminderd en de grotere reservoirs veranderen frequent van vorm. De verdwenen en nieuwe waterlopen uit onderstaand overzicht hebben vanzelfsprekend impact op het hydraulische model: indien een sloot gedempt is kan er geen water meer doorheen stromen en dient het model daarvoor gecorrigeerd te worden.

Pagina 62 van 84


Figure 11 Wijzigingen in waterlopen en regenwaterbassins.

Pagina 63 van 84


Door een vergelijking te maken per kasobject ontstaat het beeld dat circa 70% van alle kassen in de Glazen Stad een intensieve reconstructie heeft ondergaan in de projectperiode. De vergelijking is gemaakt door twee analyses uit te voeren: Visuele signalering van verschillen per kasobject. Hoogteverandering tussen objecthoogte op AHN2 en op luchtfoto’s van 2013. De conclusie is dat in 80% van de gesignaleerde kasreconstructies ook een verandering in hoogte heeft plaatsgevonden, waarbij de kas minimaal gemiddeld 75 cm hoger is geworden en maximaal circa 2-3 meter. Gezien het feit dat voor kassen de verandering in hoogte samenvalt met het veranderen van hydrologische karakteristieken van de kas is het bijzonder belangrijk deze verandering mee te nemen in de hydrologische/hydraulische modellering van het projectgebied.

Figure 12 Hoogteveranderingen in kassen in een voorbeeldgebied. Figure 13 De illustratie geeft helder weer dat het overgrote deel van de kassen zijn gewijzigd sinds 2005.

Pagina 64 van 84


Figure 14 Het 3D model van het Westland gevisualiseerd in ArcScene.

8.6.5

Eindevaluatie Up to date GEO informatie is essentieel om een betrouwbaar model te maken. Door slim data te combineren –data van AHN, luchtfoto’s en overige GEO-informatie- is een goed beeld te verkrijgen van de wijzigingen die de Glazen Stad in de afgelopen jaren heeft doorgemaakt.

8.6.5.1

Mogelijkheden voor Hydrologic Met dit project heeft Hydrologic aangetoond met de beschikbare data een goed model te kunnen maken waarmee een beter inzicht te verschaffen is. Hoewel modelmatige verificatie van deze situatie is nog niet volledig gerealiseerd. Dit is het gevolg van het feit dat het innovatieve Sobek 3 modelsysteem nog niet alle benodigde berekeningen kon maken.

8.6.5.2

Mogelijkheden voor Delfland Deze informatie draagt bij aan het inzicht, maar tevens maakt het inzichtelijk wat de effecten zijn in het project Dynamische gietwaterbassins. Hierin wordt in samenwerking met de glastuinboeren slim omgegaan met de bergingscapaciteit van de gietwaterbassins om zo nog beter te kunnen anticiperen op wateroverlast t.g.v. extreme regenval.

Pagina 65 van 84


9 Regionale ontwikkeling: aansluiting bij Kansen voor West Het versterken van de kenniseconomie en innovatiekracht staan centraal binnen het Kansen voor West-programma. Dit vereist samenwerking met strategische partners zoals kennis, onderzoek en onderwijsinstellingen en het bedrijfsleven. De proeftuin Fysieke Digitale Delta is uitgevoerd door een consortium van bedrijven en kennisinstellingen. Het project valt binnen de prioriteit 1 van het Kansen voor West-programma. Met prioriteit 1 wordt ingezet op een betere benutting van het kennispotentieel van Landsdeel West. Prioriteit 1 wordt uitgewerkt in de volgende drie doelstellingen: • • •

Doelstelling 1.1: Versterken kansrijke clusters door kennisontwikkeling, overdracht en –toepassing; Doelstelling 1.2: Stimuleren van ondernemerschap en innovatie in kleine bedrijven; Doelstelling 1.3: Stimuleren van technologische milieu-innovaties.

De proeftuin Fysieke Digitale Delta sluit aan bij doelstelling 1.1. Het gaat om het kansrijke cluster maritieme sector en deltatechnologie. Daarnaast heeft de FDD kennisinstellingen en bedrijven bij elkaar gebracht en zo de overdracht van informatie over technologische ontwikkelingen bevorderd, innovaties zijn gedeeld en de mogelijkheid om deze toe te passen in de FDD. Zo is er al economische meerwaarde gecreëerd in dit project. Het project scoort op een aantal indicatoren behorende bij prioriteit 1 van het Kansen voor West- programma. Er is sprake van een R&D-project. Het project is een tripartite samenwerking, waarbij de volgende (semi-) overheid, onderwijs en mkb-bedrijven met elkaar samenwerken: • • •

(Semi-)overheid: Rijkswaterstaat, Hoogheemraadschap van Delfland; Kennis- en onderwijsinstellingen: Technische Universiteit Delft; mkb-bedrijven: Bronteq, HydroLogic, Disdrometrics, NEO.

Daarnaast zijn in het nationale project nog meer publieke en private partijen actief, waardoor een extra versterkend effect plaatsvindt voor het cluster.

9.1

Financiële impact De totale subsidiabele kosten van het project is berekend op basis van een interventiepercentage van 52,79%, in totaal € 700.000,00 (waarvan 27,79% EFRObijdrage en 25% rijksbijdrage). De werkelijke kosten worden bekend na de accountantscontrole. Deze is gepland medio juni 2015. De tot nu toe verantwoorde kosten zijn 47,21% en de ontvangen subsidie is 42,23% in totaal 89,44% van het totaal bij EFRO ingediende en goedgekeurde begroting groot € 1,325 miljoen.

9.2

Indicatoren van Prioriteit 1 Het project is inpasbaar binnen prioriteit 1 van het Kansen voor West-programma. Met prioriteit 1 wordt ingezet op een betere benutting van het kennispotentieel van Landsdeel West. Prioriteit 1 wordt uitgewerkt in de volgende drie doelstellingen: •

Doelstelling 1.1: Versterken kansrijke clusters door kennisontwikkeling, overdracht en –toepassing;

Pagina 66 van 84


• •

Doelstelling 1.2: Stimuleren van ondernemerschap en innovatie in kleine bedrijven; Doelstelling 1.3: Stimuleren van technologische milieu-innovaties.

De proeftuin Fysieke Digitale Delta sluit aan bij doelstelling 1.1. Het gaat om het kansrijke cluster maritieme sector en deltatechnologie. Bovendien zijn er kennisinstellingen en bedrijven bij elkaar gebracht waarmee overdracht van informatie over technologische ontwikkelingen gerealiseerd is. Hieruit is economische meerwaarde gecreerd. Het project scoort op een aantal indicatoren behorende bij prioriteit 1 van het Kansen voor West- programma. Er is sprake van een R&D-project. Het project is een tripartite samenwerking, waarbij de volgende (semi-) overheid, onderwijs en mkb-bedrijven met elkaar samenwerken: • • •

(Semi-)overheid: Rijkswaterstaat, Hoogheemraadschap van Delfland; Kennis- en onderwijsinstellingen: Technische Universiteit Delft; mkb-bedrijven: Bronteq, HydroLogic, Disdrometrics, NEO.

Voor het bepalen van de economische impact op de regio en de bijdrage aan het regionale programma zijn de economische effecten gekwantificeerd middels onderstaande indicatoren. Het gaat hier slechts om de gekwantificeerde resultaten van de subsidiabele activiteiten. De output van het totale project is vele malen groter door de indirecte effecten van de in de proeftuin bewezen innovaties. Indicatoren subsidiabele activiteit(en) 1. 2. 3. 4. 5. 6.

9.2.1

Aantal R&D projecten dat wordt ondersteund Aantal ondersteunde mkb bedrijven. Aantal ondersteunde startende bedrijven en kleine bedrijven jonger dan 5 jaar. Uitgelokte private vervolginvestering. Investering die plaatsvindt doordat het project is voltooid. Aantal samenwerkingsverbanden tussen bedrijven en kennis- onderzoeks- en onderwijsinstellingen. Aantal bruto gecreëerde arbeidsplaatsen: Werkgelegenheid die ontstaat als rechtstreeks gevolg van de realisatie van het project (FTE).

Aantal / omvang 3 4 2 € 25.000 4 5

Indicator 1 Er is sprake van R&D projecten met een samenwerking tussen bedrijven, publieke organisaties en een kennisinstelling die het gehele project betreft. Tegelijk is er ook in de drie deelprojecten sprake van R&D in samenwerkingsverbanden. De business case van het Hoogheemraadschap van Delfland is het R&D project waarbij er samenwerking is tussen het Hoogheemraadschap van Delfland, Hydrologic en Bronteq. Bij de aanleg van het zoutmeetnet is een model ontwikkeld dat het gedrag kan nabootsen van de zoutintrusie en met de juiste indicatoren zoals de weersverwachting, ook een uitspraak kan doen over de zout intrusie verwachting over een kleine week. • •

Naast het R&D werk in de business case van het Hoogheemraadschap van Delfland, vindt er ook R&D werk plaats in de deelprojecten in de Proeftuin. De SSD ontwikkelingen bij de TU Delft levert een goedkoop en eenvoudig uit te zetten internet verbonden meetnet op.

Pagina 67 van 84


•

•

9.2.2

De SSD ontwikkelingen bij Bronteq hebben een oplossing opgeleverd die sensor onafhankelijk een bestaand meetnet kan vlot en eenvoudig upgraden naar een modern intelligent gekoppeld meetnet. De R&D werkzaamheden bij Disdrometrics hebben een low cost akoestische en internet gekoppelde regenmeter opgeleverd.

Indicator 2 en 3 Aan het project nemen vier mkb-ondernemingen deel waarvan twee ondernemingen vallen onder de categorie “ startende bedrijven jonger dan 5 jaar”. Het betreft Bronteq, HydroLogic, Disdrometrics, NEO.

9.2.3

Indicator 4 Het eindresultaat van het project leidt tot vervolginvesteringen in zowel de publieke (verder ontwikkeling technologie) en de private sector (technologieontwikkeling, benutten platform voor commerciële activiteiten). Omdat de private investeringen geen directe activiteit van projectpartners betreft is de hoogte ervan niet realistisch in te schatten. Een aantal bedrijven heeft wel een indicatie gegeven van de verwachtte investeringen: • Bronteq • Distrometrics • NEO • Hydrologic In de indicator is de private bijdrage aan het project van € 25.000,00 onder de indicator opgenomen.

9.2.4

Indicator 5 De aantrekkingskracht van de Proeftuin zorgt voor interesse van partijen en deelname van enkele buitenstaanders als Witteveen en Bos en MX Systems. Door het karakter van het project en het regionaal maatschappelijk belang is de drempel voor samenwerking met de Rotterdamse gemeente zeer laag gebleken. Op korte termijn heeft dit nog niet geleid tot een live koppeling. Voor het zoutmeetnet heeft Hydrologic samen gewerkt met MX Systems om het model aan te vullen met deelmodellen uit de Nieuwe Maas. Dit samenwerkingsverband is vruchtbaar gebleken. Er is een nieuw samenwerkingsverband ontstaan tussen Bronteq en Witteveen en Bos voor de kwaliteitsbepaling van meetgegevens in de SSK. Hierdoor is de SSK oplossing functioneel rijker en daarmee smarter geworden en dus concurrerender.

9.2.5

Indicator 6 De resultaten van het project de Proeftuin Fysieke Digitale Delta worden voortgezet in o.a. het nationale project de Proeftuin Fysieke Digitale Delta . De publieke vervolginvestering van dit project wordt geschat op € 500.000. Uitgaande van één gecreëerde bruto fte per € 100.000 aan vervolginvestering komt het aantal gecreëerde arbeidsplaatsen op 5. Na een succesvolle realisatie van de proeftuin aantal betrokken bedrijven (starters) en arbeidsplaatsen op basis van nieuwe spin-offs en samenwerkingsverbanden in de derde fase (groeifase) toenemen met tenminste 1 tot 2 bedrijven (starters) per jaar.

Pagina 68 van 84


•

•

•

Bronteq heeft met de SSK succes binnen het Hoogheemraadschap van Delfland. Er lopen meerdere contacten bij andere waterschappen en bij RWS. Wanneer het uitloopt op succes zal Bronteq een arbeidsplaats nodig hebben. Hydrologic heeft het model geleverd voor de zoutintrusie en heeft binnen de proeftuin een eigen project, de Glazen stad, uitgevoerd. Hydrologic is een groeiende organisatie, met name in Delft, en heeft door de FDD het palet aan producten verder hebben kunnen uitbreiden. Voor de verdere ontwikkeling en het onderhoud van de producten heeft het bedrijf meer mensen nodig, met name ICTers. Hydrologic neemt thans meer mensen aan (recent 1 fte en er is nog een vacature) en voorziet verdere groei in de nabije toekomst. Het is evident dat de continuiteit van de groei afhankelijk is van het aantal klanten dat zich voor dit werk gewonnen kan worden of zich aan gaat dienen. De resultaten van beide Proeftuinprojecten hebben geleid tot een beter plek in de markt en creëerden 2 nieuwe arbeidsplaatsen. De TU Delft in samenwerking met NEO en Disdrometrics hebben mede door de resultaten in de proeftuin 1 nieuwe arbeidsplaats en 2 nieuwe onderzoeksplaatsen opgeleverd.

De indirecte werkgelegenheidsgevolgen van het project de Fysieke Digitale Delta willen we hier niet onvermeld laten. Naast de partners die met subsidiegelden hebben deelgenomen aan de proeftuin heeft IAmIT, een klein IT bedrijf in de ontwikkeling van APPS voor mobile apparaten (smart phones en tablets) deelgenomen in de FDD. Dit bedrijf is inmiddels overgenomen door Mobile Watermanagement BV. Daarnaast heeft de FDD een innovatieve wijze van het integreren van meerdere onafhankelijke databronnen toegepast met de semantische software van Process5. Juist door deze semantische integratie van de databronnen werd de deelname aan de FDD sterk vereenvoudig. Process5 heeft veel succes met de software, Vertex, mede dankzij het werk en de exposure in de FDD dat ook zij hard groeien in omzet en werknemers.

9.3

Promotie en publiciteit, Marketing en communicatie Gedurende de realisatie van het project is een aantal communicatieve activiteiten uitgevoerd die bijdragen aan de doelstellingen tot: a) het realiseren van een regionale etalage voor Water&ICT-producten b) het ondersteunen van de economische ontwikkeling voor de in het project actieve ondernemingen. Het gaat om de volgende activiteiten: a) Een projectenwebsite. b) Een symposium Fysieke Digitale Delta, waarin de gerealiseerde projecten interactief als showcase aan een breed publiek kunnen is voorgelegd. c) Een digitale/virtuele etalage waarop de projecten vanuit de Digitale Delta ook nog voor de langere termijn via een zoekmachine vindbaar zijn, zowel via desktop als via mobiele computers (app).

Pagina 69 van 84


9.3.1

Projectenwebsite Fysieke Digitale Delta (www.fddelta.nl) Op de projectenwebsite wordt nadere informatie verschaft over de proeftuin Fysieke Digitale Delta (www.fddelta.nl).

Pagina 70 van 84


9.3.2

Symposium De bevindingen en resultaten behaald in de Proeftuin van de FDD hebben bekendheid gekregen binnen de water sector van Nederland door het door het Hoogheemraadschap van Delfland georganiseerde symposium. Alle deelnemende partijen aan de FDD hebben hier de werkende resultaten kunnen tonen. De partijen hebben middels presentaties, in het veld werkende toepassingen en workshops hun innovatieve oplossingen getoond. De Exposure van de resultaten van de Proeftuin was groter dan alleen binnen de water sector. Ook geïnteresseerden buiten de water sector, detachering en software bedrijven, hebben het symposium bezocht. Tevens is op het Symposium kenbaarheid gegeven aan de diverse vervolgtrajecten van de Digitale Delta en de binnen de proeftuin uitgevoerde projecten.

9.3.3

Digitale Etalage In de Digitale Etalage zijn de projecten vanuit de Digitale Delta ook nog voor de langere termijn via een zoekmachine vindbaar zijn, zowel via desktop als via mobiele computers. Voordeel hiervan is dat probleemhouders via deze etalage de producten kunnen vinden als deze een antwoord bieden op het bestaande probleem. Hiermee wordt de relatie met de vraag en toepassing in operationele situaties aanzienlijk vergroot. De etalage biedt ook ruimte voor andere concrete water oplossingen.

9.4

Internationaal: ICT-Waterhub Naast de regionale ontwikkeling is er ook internationaal aansluiting bij de ontwikkelingen. De internationale markt voor water en informatietechnologie (zowel bij waterbeheer als -technologie) groeit snel en biedt veel potentieel. De wereldwijde water & ICT markt was in 2009 407 miljoen euro en zal dat exponentieel groeien tot 12,5 miljard euro in 2020 (water mapping, infrastructuur, irrigatie, kwaliteitsmonitoring en slimme meters). Nederland heeft een unieke positie door haar sterke kennis over watertechnologie- en beheer. Het is een domein waarin Nederland zich onderscheidend kan ontwikkelen. De internationale concurrentiepositie van de Nederlandse kennis en expertise is sterk. Nederland kan zich in de snel groeiende (prognose: 30%) internationale Water en ICT markt onderscheiden en kan in potentie wereldwijd marktleider op Water- en ICTtoepassingen worden.

Pagina 71 van 84


Het predikaat ’Nederland Water-ICT-land’, een internationale ICT-waterhub in de wereld, lonkt. Maar Nederland is niet de enige speler. In Canada wordt gewerkt aan een soortgelijk initiatief. Met het Digitale Delta programma en de deelname van het Hoogheemraadschap van Delfland darin met de Fysieke Digitale Delta draagt bij aan de ontwikkeling en exposure van Nederland als water hub. De in Nederand ontwikkelde producten kunnen Nederland op deze belangrijke positie houden. De Digitale Delta kan als internationaal al drager van Nederlandse producten dienen van de verwachte groei profiteren. Daarom is de deelname van het Hoogheemraadschap van Delfland met de Fysieke Digitale Delta met tastbare en aanspreekbare resultaten en producten zo belangrijk.

9.5

Nationaal: aansluiting bij de topsector water Het Kabinet heeft 9 topsectoren aangewezen. Dit zijn sectoren waarin Nederland wereldwijd sterk is. De Watersector is daar een van. De topsector Water omvat de drie clusters Watertechnologie, Deltatechnologie en Maritiem. Nederlandse kennis en kunde op het gebied van deze drie clusters behoort tot de beste ter wereld. Het project Digitale Delta sluit aan bij de topsector water. De Digitale Delta heeft de voordelen aangetoond van data integratie, Big Data integratie en opschaling van water- en ICTtoepassingen. Door de semantische integratie is de data onderling verbonden waardoor veel verschillende individuele Water- en ICT-toepassingen en producten versnelt de kennis- en productontwikkelingen door konden maken Hiermee is een bijdrage geleverd aan de doelen van het Topsectorenbeleid van het Rijk. Dit vertaalt zich door naar de Zuidvleugel door economische spin-offs van de Proeftuin Fysieke Digitale Delta.

9.6

Regionaal: aansluiting bij de Economische Agenda Zuidvleugel (EAZ2020) Het Samenwerkingsverband Zuidvleugel wil bijdragen aan de ontwikkeling van de Zuidvleugel tot een op de wereld georiënteerde economische top regio in Europa. Om deze ambitie te realiseren werken de bestuurlijke partners in de Zuidvleugel samen aan de realisering van vijf hoofdopgaven: • Naar een schone economie • Een bereikbare Zuidvleugel • StedenbaanPlus • Comfortabel wonen in de stad • Landschap dichterbij huis De opgaven vormen samen de agenda van de Zuidvleugel, concreet uitgewerkt in de programma’s: Economische agenda Zuidvleugel (EAZ2020), Bereikbaarheidspakket, StedenbaanPlus, Verstedelijkingsprogramma en Metropolitaans landschap. De Economische Agenda Zuidvleugel 2020 (EAZ2020) omvat een investeringsbudget van 72 miljoen euro, die door overheden, bedrijfsleven en kennisinstellingen de komende jaren geïnvesteerd wordt. Het geld komt terecht in een twintigtal programma's en projecten die de traditioneel sterke sectoren van de economie in de Zuidvleugel (met name haven-industrieel complex, greenports, campusontwikkeling) moeten versterken en vernieuwen. De projecten en programma's leveren daarnaast een belangrijke bijdrage aan de transitie naar een schone, op duurzame energie en biobrandstoffen draaiende, economie in de Zuidvleugel. Eén van die twintig projecten van de Economische Agenda Zuidvleugel is de proeftuin Fysieke Digitale Delta. De proeftuin Fysieke Digitale Delta biedt het platform voor de ontwikkeling van nieuwe applicaties, voor waterbeheerders en andere belanghebbenden en tot meer exportmogelijkheden voor het bedrijfsleven. Het is een open platform dat zoveel mogelijk gegevens ten aanzien van waterbeheer (in de Pagina 72 van 84


ruimste zin van het woord) bevat en ontsluit ten behoeve van professionele en nietprofessionele gebruikers. De Digitale Delta stelt waterbeheerders in staat efficiënter te werken bij het uitoefenen van hun primaire waterbeheertaken. Betere en bredere ontsluiting zal leiden tot efficiency- en kwaliteitsvoordelen voor de waterbeheerders en heeft de drempel verlaagd voor onderzoekers en bedrijfsleven om nieuwe kennis en toepassingen sneller te ontwikkelen.

Pagina 73 van 84


Pagina 74 van 84


10 Conclusies en aanbevelingen In dit hoofdstuk worden de belangrijkste centrale conclusies en aanbevelingen van het project proeftuin Fysieke Digitale Delta behapbaar gepresenteerd.

10.1 Het concept van een proeftuin is succesvol Het concept van een door het Hoogheemraadschap van Delfland opengestelde Proeftuin waar diverse partijen, ook buiten de subsidie vallend, konden en hebben deelgenomen, is succesvol gebleken. Duidelijk is dat zowel aan de vraagzijde (waterbeheerders/ overheden), aan de wetenschapszijde en ook aan de aanbodzijde (bedrijfsleven) behoefte bestaat om in dialoog met elkaar te treden over problemen, knelpunten, onmogelijkheden, maar juist ook over mogelijkheden, ideeën en oplossingen. Een proeftuin maakt het mogelijk om ideeën in te praktijk te toetsen en om knelpunten aan partijen voor te leggen die met ideeën en producten de kans krijgen om in de praktijk een bijdrage te leveren aan de oplossing. In de proeftuinconstructie is geen sprake van de traditionele klant-leverancier verhouding en dat zorgt tot een nieuwe energie en samenwerking.

10.2 Subsidie is belangrijk Een belangrijk randvoorwaarde voor het succes van de proeftuin was dat een deel van de financiering uit subsidiegelden heeft plaats gehad. Een deel van de getoonde oplossingen was nog niet klaar voor de commerciële markt. Bedrijven zouden deze mogelijk niet verder ontwikkeld hebben en afnemers zouden producten en ideeën in deze ontwikkelingsfase (nog) niet aangeschaft hebben. Daarnaast is het niet ondenkbaar dat bijvoorbeeld het Hoogheemraadschap in tijden van bezuinigingen andere prioriteiten zou hebben verkozen. Met andere woorden: zonder subsidies was een deel van de innovatieve concepten op dit moment nog niet van de tekentafel gekomen.

10.3 Koppelingen via de digitale delta is geslaagd De koppeling tussen de databronnen van het Hoogheemraadschap van Delfland en de IOC van IBM was succesvol. De potentie die hiermee is aangeboord is groot en sluit aan op de ontwikkelingen van Open Data. In principe kan een veelvoud van systemen, bijvoorbeeld van andere waterschappen en/ of RWS via de Digitale Delta ontsloten worden.

10.4 Principes bewezen Data geïntegreerd en uniform beschikbaar. Delfland beschikt over verschillende datasystemen die niet onderling gekoppeld zijn. Doordat objecten niet integraal uniek te identificeren zijn, is de data buiten het eigen systeem niet inzichtelijk te maken en hierdoor de facto niet toegankelijk. Met een semantisch model wordt voorheen niet te koppelen data koppelbaar gemaakt. Daardoor worden de onderliggende waarden identificeerbaar. Op deze wijze kunnen voorheen niet interpreteerbare data nu met elkaar worden gekoppeld, waardoor dus databronnen ontsloten worden. Het aantal interfaces is met de integratie teruggebracht naar twee open standaard interfaces, namelijk SOS2 en de WFS-interface. Hierdoor zijn de gegevens op een standaard wijze op te vragen (registry). Interoperabiliteit is aangetoond door koppeling met Hydrologic op de Databases van het Hoogheemraadschap van Delfland via de IOC laag van de Digitale Delta. Pagina 75 van 84


In de proeftuin is aangetoond dat het principe van een semantisch model het mogelijk maakt om verschillende databronnen met elkaar in verbinding te brengen en dit creëert enorme mogelijkheden.

10.5 Extra conclusie: er kan er veel! De Digitale Delta heeft op verschillende niveaus voor enthousiasme en stimulansen gezorgd. Dit gold voor verschillende niveaus van de samenwerking binnen het project en ook voor het uitvoeringsniveau van de diverse projecten. Dit heeft er onder andere toe geleid dat er een hoog tempo binnen de projecten is gerealiseerd. Een mooi voorbeeld is bijvoorbeeld het project zoutintrusie. De installatie van het regionale meetnet is in een paar maanden gerealiseerd en daardoor kon er reeds in 2014 een zomer met het zoutmeetmodel gewerkt worden. Maar ook andere projecten kenden een hoog tempo met veel activiteiten in korte tijd. Dit is de resultante van een enthousiaste en soms wat opportunistische aanpak binnen de verschillende deelprojetcten. Niet in de laatste plaats is dit succes het gevolg van het wekelijks vergadering van het kernteam. Dit team is in staat gebleken om zowel binnen als buiten Delfland mensen voor zich te winnen en strak op deadlines te sturen. Binnen het Hoogheemraadschap van Delfland heeft dit project gezorgd voor meer inzicht in het watersysteem, meer inzicht in de belangen van de verschillende afdelingen en het belang van het aansluiten van juridische kaders aan de veranderende behoeften van de organisatie en de maatschappij. Het project is aangepakt volgens de Prince2 werkwijze wat ertoe heeft geleid dat door o.a. de voortgang overleggen een gezonde discussie is ontstaan over de belangen binnen het bedrijf en de hogere doelen.

10.6 Aanbevelingen 10.6.1 Algemeen Zoals hiervoor al gezegd is de proeftuinaanpak succesvol gebleken. De proeftuin gecombineerd met de projectmatige aanpak, waarbij in een relatief korte periode een aantal use cases en projecten opgestart, doorlopen en afgerond worden is intensief. Dat heeft in de huidige proeftuin tot succesvolle projecten geleid, maar of een eventueel voortduren van de proeftuin tot een even positieve continuering van het succes zou hebben geleid is nog maar de vraag. Het is een intensief traject geweest en mede daarom zit er een grens aan de houdbaarheid. Desondanks is een proeftuin een goede methode om ideeën in de praktijk te toetsen. Evenzeer kunnen in een proeftuin knelpunten aan marktpartijen en wetenschappers worden voorgelegd. Bij vervolgtrajecten die voortborduren op de fysieke proeftuin Digitale Delta wordt geadviseerd om de volgende aspecten mee te nemen: • Verdere integratie met naastgelegen waterschappen, gemeentes, provincie en het rijk. • Databases uit de complete life cycle van assets integreren. • Blijf ontwikkeling en innovatie te stimuleren. Dit sluit aan bij het landelijk beleid en het beleid van Delft: innovatief vooraanstaand willen zijn als kenniscentrum. • Besteed aandacht aan de juridische aspecten; de ontwikkelingen op het gebied van data dienen mee te groeien met de veranderende wijze waarmee met data wordt omgegaan (open data, delen van data, verrijken van data etc.). • De verantwoording in het subsidietraject zorgt voor een hoge administratieve druk. De voorwaarden, condities en werkwijzen van de subsidieverstrekker zijn Pagina 76 van 84


niet eenvoudig en niet altijd even transparant. Dit brengt risico’s voor deelnemende partijen met zich mee. De aanbeveling is om meer helderheid en commitment te verstrekken door de subsidieverstrekker.

10.6.2 Aansluiting Delfland Om gebruik te kunnen maken van de in de Digitale Delta bedoelde voordelen is het zaak dat de databronnen van Delfland via de Digitale Delta worden ontsloten. Zo kunnen eerder ontsloten databronnen vervolgens worden hergebruikt waarmee kostenbesparingen kunnen worden gerealiseerd. Om deze aansluiting op beheerste wijze te realiseren is het aan te bevelen om gebruik te maken van de inzet van inmiddels geplande projecten waarin gebruik wordt gemaakt van databronnen. Ook kunnen innovatieve projecten aan dit doel bijdragen indien zij via de proeftuinmethodiek worden uitgevoerd. Deze benadering beperkt de financiële en organisatorische impact op de organisatie.

10.7 IT Gebleken is dat de beveiliging niet berekend was op de werkwijze van de Digitale Delta. Hierbij speelden de volgende aspecten een rol: • • •

De toegang tot de databronnen De belasting van de databronnen De juridische implicaties van het delen van data. Het Hoogheemraadschap van Delfland gebruikt bij het interpreteren en representeren van haar eigen ingewonnen gegevens, systemen en informatie van derden. Deze informatie is middels een contract binnen Delfland te gebruiken. Juridisch mag deze informatie niet zondermeer gedeeld of gepubliceerd worden door het Hoogheemraadschap van Delfland met derden. Hier diende strikt een scheiding in te komen. Technisch bleek dit geen probleem. Wel bleek dat de awareness van de juridische gevolgen van het delen van gegevens nog niet op niveau is. Ondanks dat gegevens in het kader van Open Data beschikbaar moeten zijn, is het nog onduidelijk wat de implicaties zijn van het delen van informatie die voorheen als eigendom werd beschouwd. Binnen het IT landschap van het Hoogheemraadschap van Delfland is met het zoutmeetnet een nieuwe infrastructuur geïntroduceerd in een al uitgebreid gezelschap van systemen. Tijdens het project is een Delfland-breed initiatief gestart om grip te krijgen op de automatisering en de groei van de diversificatie van oplossingen te remmen. Daarnaast worden de bestaande systemen bestudeerd zodat er uiteindelijk een beperkt aantal systemen overblijft. Dit is een gunstig neveneffect van de proeftuin Fysieke Digitale Delta.

10.7.1 Samenwerking Voor de use-case van het Hoogheemraadschap van Delfland was het nodig een zoutmeetnet aan te leggen. Het Hoogheemraadschap van Delfland wil meer inzicht krijgen in het gedrag van de zoutintrusie door schuttingen bij Parksluizen. De schuttingen van schepen zorgen er voor dat er zoutwater de Schie op komt. De zoutindringing vanaf de Parksluizen wordt bepaald door drie elementen: het schutdebiet richting de Coolhaven, het terugvoeren van gemengd water uit de Coolhaven via het gemaal en de verspreiding van zout vanuit de Cool haven door scheepvaart over de Schie.

Pagina 77 van 84


Een groot deel van het succes en het tijdig gereed krijgen van het meetnet is bepaald door de samenwerking binnen het Hoogheemraadschap van Delfland en met de partners daar buiten: Rijkswaterstaat, KNMI, Gemeente Rotterdam Daarom wordt aanbevolen om structureel alle lifecycle aspecten mee te nemen in het managen van projectproducten.

10.8 Opvolging (vervolgtrajecten) De Stuurgroep Digitale Delta (Bestuurlijk Overleg) heeft op 17 december 2014 besloten dat het plan van aanpak voor de tweede fase (transitiefase van de Digitale Delta) moet worden uitgevoerd. Hierbij gaat onder meer aandacht uit naar: 1. Aansluiting en betrokkenheid van de waterschappen; 2. Realisatie van een samenwerkingsovereenkomst tussen RWS en de waterschappen waarin de governance en de bekostiging van de Digitale Delta zijn vastgelegd; 3. structureel gebruik van het Informatiehuis Water voor de implementatie van de Digitale Delta. 4. Invulling van de die rol het Waterschaphuis en de STOWA kunnen en willen spelen bij de realisatie van de Digitale Delta. Conclusie van eerste verkennende gesprekken met het Informatiehuis Water, het Waterschaphuis, de Unie van Waterschappen, de Stowa en het programma Digitale Delta is dat de beoogde samenwerking zeer kansrijk is, vorm moet krijgen en dat de ingezette ontwikkelingen in gezamenlijkheid plaats kunnen hebben.

Gezamenlijke realisatie Om een structurele samenwerking voor de realisatie van het programma Digitale Delta kansrijk te ontwikkelen, zetten genoemde partijen zich in tot de realisatie van de volgende activiteiten: 1.

2. 3.

4.

De realisatie van een besluitvormingsdocument voor 2015 en 2016 waarin de focus ligt op het gezamenlijk helder verankeren wat de groeirichting is en benodigde afspraken die nodig zijn om succesvol te zijn. De realisatie van een ondertekende samenwerkingsovereenkomst tussen de waterbeheerders en bovengenoemde organisaties. Realisatie van een catalogus en een gedragen voorstel hoe het in de Digitale Delta bedoelde platform kan worden gerealiseerd met bestaande componenten (inclusief een beschrijving van de koppelvlak met bestaande databases en private platformen en open data beleid). Vaststellen van kansrijke thema´s en implementatiecases (projecten) waarmee mogelijk kan worden gestart.

Rol Delfland In 2015 richt Delfland zich op het in nauwe samenwerking met partners realiseren van de hierboven omschreven activiteiten met als doel om de uitrol van de Digitale Delta via de daartoe bestaande besluitvormingsgremia vast te stellen zodat langdurig gebruik mogelijk en inspanningen gezamenlijk door de waterschappen worden gedragen.

Pagina 78 van 84


10.9 Geleerde lessen uit de proeftuin 10.9.1 Centraal platform 



Door het via een centraal platform combineren van eigen databronnen met bronnen van derde partijen worden nieuwe inzichten in, en efficiëntere uitvoering van de waterbeheertaken mogelijk. Door hergebruik van databronnen, methodiek en toepassing wordt de potentie voor herbruikbaarheid van de Use Case sterk vergroot, ook buiten Nederland.

10.9.2 Sturen met Water 







In de proeftuin Fysieke Digitale Delta hebben de twee projecten Verversingsexperiment en Zoutindringing Parksluizen)parallel gelopen. Voor de realisatie van de verschillende projecten is er regelmatig onderling overleg geweest, waarbij wensen en verwachtingen continu zijn uitgesproken. Hierdoor zijn de onderlinge relaties sterker geworden en is er meer bewustzijn over de mogelijkheden die het combineren van data biedt voor meerdere domeinen (waterkwaliteit en waterpeil). Door de goede onderlinge samenwerking en afstemming hebben het verversingsexperiment en de zoutindringing Parksluizen onderling geen problemen veroorzaakt. Door het spoelen te optimaliseren is een theoretische besparing van ca. 30% mogelijk (wanneer een omgekeerde zoutgradiënt op de Delfhavensche Schie aanwezig is).

10.9.3 Open data 

In de proeftuin wordt ook gebruik gemaakt van Open Data die door andere overheden beschikbaar is gesteld. Het toepassen van Open Databeleid staat nog in de kinderschoenen en verdient onderlinge afstemming en lerend vermogen van de hierbij betrokken overheden.

10.9.4 Data delen 





Overheden staan nog argwanend ten opzichte van het via het principe van Open Data ontsluiten van data. Naast het vermoeden dat anderen data kunnen gebruiken voor doelen “waar de data niet voor is gegenereerd” is er nog onvoldoende zekerheid ten aanzien van de aansprakelijkheid van die overheid die data gegenereerd en aan een gebruiker ter beschikking stelt. In de proeftuin Delfland is hiertoe gebruik gemaakt van een proclaimer. Het gaat ook over het niet beschikbaar willen stellen van data door data-eigenaren omdat dan de controle over waar de data voor wordt gebruikt uit handen wordt gegeven. Deze angst neemt af naarmate bekend is dat de situatie nu ook al in enige vorm bestaat (WOB) en inzichtelijk wordt dat kennis van derden mogelijk verrijkend kunnen werken, waarde kunnen toevoegen aan de eigen inzichten. Veel data is niet bekend bij gebruikers in andere sectoren. Het delen van data is pas zinvol als je gebruikers weten welke data er beschikbaar is en hoe die waarde aan andere processen kan toevoegen.

10.9.5 Veiligheid (security) 

Als gevolg van het regelmatig uitvallen van commerciële mobiele netwerken en dekkingsproblemen als gevolg van het toenemende mobiele dataverkeer komt de beschikbaarheid van adequate gegevens voor het beheer van kritische infrastructuur voor het waterbeheer in het geding. Om bruikbare

Pagina 79 van 84


(sensor)informatie tijdens crisissituaties en in operationeel watermanagement beschikbaar te houden is er behoefte aan een inzicht in de mogelijkheden van een alternatief onafhankelijk mobiel netwerk dat voor dit doel kan worden ingezet.

Pagina 80 van 84


Bijlage: Presentatie Smart Sensor Kit

BRONT EQ

Smart Sensor Kit Proeftuin Fysieke Digitale Delta Februari 2013 – December 2014

Pagina 81 van 84


BRONT EQ

Smart Sensor Kit

Doelstellingen, Functioneel: üEen add-on om bestaande meetpunten intelligent te maken; üReal-time validatie en verwerking op locatie; üDistributie o.b.v. meerdere protocollen;

Technisch: üPlug & Play, makkelijk en snel te installeren; üConfiguratie en beheer op afstand;

Product: üGeneriek, flexibel; modulaire; üGéén “Vendor Lock-in” . . .

TeleControlNet

data distributie data bewerking

Data Profeet

data validatie sensor interface

Smart Sensor Kit power management

sensor

Pagina 82 van 84


BRONT EQ

Smart Sensor Kit

BRONT EQ

Smart Sensor Kit

Pagina 83 van 84


BRONT EQ

Smart Sensor Kit

Resultaten, Ambitie: waarde voor waterschap üTweede leven voor (oude) sensoren; üPlug & Play: geen tijdverlies bij aansluiten; üBetrouwbare data, ook op locatie; üIntelligente alarmering bij overschrijving waarden;

Ervaring Delfland: üZoutmeetnet: snel, goedkoop, eenvoudig; Conclusie: üGrote stap gezet, goede innovatie; üEr is nog werk te doen: ruggedized / low-power üMobiele app;

Pagina 84 van 84

Proeftuin Fysieke Digitale Delta

Recommend Documents