Veilig data verzamelen met de dronevloot

Welkom op Wageningen Airport. De dronevloot van WUR maakt niet alleen proefrondjes op de campus, maar vliegt ook regelmatig in het buitenland. Maar of de WUR-drone nu boven het tropisch regenwoud van Frans-Guyana of langs de Hollandse kust vliegt – de regels worden altijd in acht genomen, benadrukt WUR-piloot Lammert Kooistra. Ook de privacyregels.

Bij de Action en de HEMA kun je ze soms voor minder dan twee tientjes scoren, die van NASA valt in een andere prijsklasse en vliegt sinds vorig jaar zo'n 470 miljoen kilometer verderop op de rode planeet rond. Drones zijn er in alle soorten en maten en voor allerlei denkbare toepassingen, van speelgoed en fotografie tot wetenschappelijk onderzoek. Vandaar dat ze steeds frequenter in het luchtruim rond Wageningen worden gesignaleerd.

Foto's: Anne Reinke

‘Vroeger gebruikten we drones die we net twaalf minuten in de lucht konden houden’

Zo’n Unmanned Aerial Vehicle (of UAV) is een geavanceerd stuk gereedschap dat letterlijk en figuurlijk het werkterrein tussen de satelliet en de geosensing-systemen op de grond voor zijn rekening neemt. De dronevloot van WUR is nu vijftien modellen groot en groeit nog steeds. Van relatief kleine platformen van een halve kilo tot joekels van 25 kilo die 8 kilo lading – batterijen en camera's – mee kunnen torsen. De drones worden universitair breed ingezet, voor tal van onderzoeken: van kustmonitoring tot het karakteriseren van koeien in het veld, en van het bestuderen van de bloei van de dotterbloem in de Biesbosch tot het registreren van bodemerosie of het helpen optimaliseren van de broccolioogst.

Pionieren in Wageningen

Tien jaar geleden begon WUR met de Unmanned Airborne Remote Sensing Facility (UARSF). Remote sensing – het inwinnen van ruimtelijke informatie over het aardoppervlak – was natuurlijk niet nieuw, maar de inzet van drones was anno 2012 absoluut nog pionierswerk. “We gebruikten toen drones die we net twaalf minuten in de lucht konden houden, waar we nu met gemak vluchten van een half uur uitvoeren”, herinnert Lammert Kooistra zich. Kooistra is universitair hoofddocent bij het Laboratorium voor Geo-informatiekunde en Remote Sensing.

De techniek ontwikkelt zich niet alleen wat motorvermogen en accuduur betreft – ook de camera's maken revolutionaire ontwikkelingen door. Zo was Kooistra onlangs bij een geslaagde testvlucht van een nieuwe hyperspectrale camera, boven de proefvelden van Unifarm. “Die camera hebben we begin van het jaar aangeschaft en kan zeer gedetailleerd opnames maken van wel honderd spectrale banden per pixel, maar beschikt daarnaast ook over LiDAR voor 3D-informatie. Zo combineren we twee types van data-inwinning waardoor je ruimtelijk gezien dezelfde dingen meet. Dat systeem kunnen we toepassen om beter ziektes in planten te detecteren, bijvoorbeeld door te meten of de groei van een plant achterblijft of dat de vorm van het blad verandert. We boekten eerder al goede resultaten met aardappelvirussen, maar willen deze toepassing uitbreiden naar onder meer boomgaarden en fruitteelt. Ook bepaalde schimmelziektes die toxische stoffen in graan veroorzaken kunnen dan in een veel vroeger stadium worden opgespoord.”

Een goed begin is meer dan het halve werk

Het nut is evident: deze drones zijn geen speeltjes, maar serieuze dataverzamelaars. Alleen dat eerdergenoemde testvluchtje boven de proefvelden op de campus al. Het duurde alles bij elkaar nog geen kwartier, maar op dertig meter hoogte oogstte de drone al direct 30 gigabyte aan ruwe data. Nu klinkt een hoogte van dertig meter niet astronomisch en de locatie, iets ten noorden van de Wageningse campus, niet exotisch. Toch gaan in die vijftien minuten vliegtijd vele uren voorbereidingstijd zitten, ook om de veiligheid en privacy te waarborgen. Kooistra: “Voor elke vlucht en elk gebied doen we een gedegen vluchtvoorbereiding. We stellen een operationeel plan op waarin we beschrijven wat we gaan doen, wie gaat vliegen en wie verantwoordelijk is. In wezen doe je voor een drone niets anders dan wat je voor een vlucht met een Boeing 747 ook moet doen. Het plan is een uitstekend handvat om de potentiële risico's in te schatten, en het wordt besproken met de crew. Bij elke vlucht zijn dat er minimaal twee: een piloot en een observator.”

Geheime gebieden

“Daarna is de volgende vraag die beantwoord moet worden: mág ik in dat gebied wel vliegen? Voor tal van gebieden gelden namelijk beperkingen. Sommige zijn permanente no fly zones, vanwege de aanwezigheid van militaire objecten, andere hebben een tijdelijke beperking, bijvoorbeeld in het broedseizoen. Het gebied ten noorden van de campus is bijvoorbeeld een laagvliegzone voor militaire platformen. In bepaalde periodes kan het zijn dat je daar niet met je drone mag vliegen, dus checken we dat van tevoren. Dat moet ook omdat onze apparatuur verzekerd is op basis van aansprakelijkheid. Mocht er iets verkeerd gaan, dan wil de verzekeraar ook weten hoe het kon gebeuren.” Uiteraard hebben alle piloten de juiste papieren en zijn de platformen gecertificeerd volgens de nieuwe Europese regelgeving. “Bovendien hebben we regelmatig contact met de Inspectie van Leefomgeving en Transport (ILT) die in Nederland het vliegen met drones controleert.”

‘In een kwartier oogstte de drone al 30 gigabyte aan ruwe data’

De Wageningse drones

WUR heeft 16 geregistreerde drones, met een gewicht variërend van 500 gram tot 25 kg

Er zijn 19 piloten met een dronelicentie. Alleen de Animal Sciences Group heeft geen piloot

WUR vliegt ook in Australië, Frans-Guyana, Indonesië, Ghana, Estland, Duitsland, Schotland, Spanje en Italië

De piloot met meeste vlieguren over de afgelopen 3,5 jaar: Berry Onderstal, werkzaam bij Unifarm (607 vluchten en 120 uur)

“Een van de eerste stappen in de voorbereiding, zo niet de allereerste, is dat we altijd toestemming vragen aan de gebiedseigenaar. Dat kan een teler of boer zijn, maar ook beheersorganisaties van natuurgebieden of Rijkswaterstaat. Na die toestemming is de vervolgstap om zelf op locatie poolshoogte te nemen. Daar kijken we wie er zich allemaal in dat gebied beweegt, ook in het kader van veiligheid”, vertelt Kooistra.

Maar hoe zit dat qua privacy? Wat als een WUR-drone als onderdeel van het onderzoek naar hoe jonge duinen zich ontwikkelen per ongeluk een vrijend stelletje op heterdaad betrapt? “De meeste van onze camera's zijn niet zó gedetailleerd dat je gezichten kunt herkennen. Maar dat het een naakt lichaam is, dat wel. De beelden die we inwinnen worden niet gedeeld met derden. De ruwe beelden worden verwerkt en in dat proces checken we beslist of mensen er herkenbaar op staan. Is dat het geval, dan worden ze geblurd, want dat soort info zullen we nooit publiekelijk beschikbaar stellen. Het gaat echt alleen om de afgeleide informatie die uit de cameraopnames worden gedestilleerd.”

Strenge privacyregels

Drones worden in Wageningen niet alleen gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek. Afgelopen week keek de facilitaire afdeling van WUR of drones wellicht gebruikt kunnen worden om het beheer van daken efficiënter te maken. Het ingehuurde bedrijf maakte een supergedetailleerde opname waarop je bij wijze van spreken elk schroefje en pijpje kunt zien. Kooistra: “Dat bedrijf is verplicht om de eventuele bijvangst van mensen die rond het gebouw lopen te blurren. Ze mogen alleen info leveren over de objecten, niet over de mensen. Voor ons gelden precies dezelfde regels.”