Hoeveel sportvelden met kunstgras zijn er in Nederland? Met deze vraag heeft Andries Bosma zich dit jaar beziggehouden. Voor zijn afstudeeropdracht bij het Mulier Instituut bracht hij, met behulp van Trimble eCognition, de kunstgrassportvelden in Nederland in kaart. Geometius wilde uiteraard meer weten over deze interessante opdracht.

Vanwaar dit onderzoek?

Andries vertelt: “Een opdrachtgever van het Mulier Instituut is het Ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport (VWS). Het ministerie houdt zich bezig met de effecten van kunstgras op het milieu en op de gezondheid van mensen. Zij wilden weten hoeveel kunstgrassportvelden er in Nederland zijn. Er was op het moment dat ik mijn stage deed geen uitgebreide dataset beschikbaar over Nederland met informatie over het aantal kunstgrassportvelden, de ligging van deze velden en de hoeveelheid vierkante meter sportkunstgras.”

Classificatie van sportkunstgras

Andries begint aan het onderzoek in maart 2020, op het moment dat de coronacrisis uitbreekt. In de eerste maanden van zijn stage was het onbewolkt. Dit heeft Andries ontzettend geholpen met het verzamelen van actueel en bruikbaar luchtbeeldmateriaal. Hij gebruikte de gratis Sentinel-2 satellietdata van de European Space Agency (ESA). Met behulp van deze teledetectiebeelden heeft hij een projectie gemaakt van de hoeveel sportkunstgras die in Nederland aanwezig is voor het jaar 2020. Voor de classificatie heeft hij een ‘Object-Based Image Analysis’ (OBIA)-methode ontwikkeld. Hij trainde een ‘Machine Learning Algoritme’ om de kunstgrassportvelden semi-automatisch te detecteren en te classificeren. Helaas was het getrainde algoritme niet in staat om alle kunstgrassportvelden te classificeren en was er soms wat misclassificatie op de kaart aanwezig.

Om de uiteindelijke resultaten te verbeteren heeft Andries twee soorten misclassificaties weggefilterd door middel van twee postclassificaties. Ten eerste kwam het soms voor dat een deel van de kustgebieden ten onrechte werd geclassificeerd als zijnde kunstgras. Dit kwam doordat kustgebied een mengeling van water en land is en sommige kunstgrasvelden gemaakt zijn op waterbasis. Deze karakteristieken verwarde het classificatie-algoritme. Om deze misclassificatie weg te filteren heeft Andries een betrouwbaar waterbestand ingeladen: alles wat volgens dit bestand ‘water’ zou moeten zijn in Nederland, werd geclassificeerd als ‘water’. Zo werd het kustgebied geclassificeerd als water i.p.v. kunstgras en verdween deze ruis. Vervolgens heeft hij een tweede postclassificatie gedaan. Aangenomen werd dat (kunstgras)sportvelden zich naast sportcomplexen bevinden en dat kunstgras ver weg bij sportcomplexen geen kunstgrassportveld is. Er werden buffers rondom sportcomplexen gecreëerd. Indien een kunstgrasveld zich niet in deze bufferzone bevond, werd dit kunstgras verwijderd uit de classificatie. 

Trimble eCognition

Wat zijn de uitkomsten?

Op basis van de hierboven genoemde ontwikkelde methode kan geconcludeerd worden dat het merendeel van de kunstgrassportvelden in Nederland geclassificeerd kan worden op Sentinel-2 satellietbeelden. Verder komt naar voren dat kunstgrassportvelden meestal geclusterd zijn in stedelijke gebieden. De geprojecteerde totale hoeveelheid sportkunstgras wordt geschat op 26,7 miljoen vierkante meter. Volgens de projectie heeft de regio ‘Utrecht’ het meeste sportkunstgras per hoofd van de bevolking en bevat in absolute zin de regio 'Hollands Noorden' het meeste sportkunstgras.

Hoe heeft eCognition hieraan bijgedragen?

De software eCognition van Trimble is een effectief hulpmiddel voor beeldanalyse gebaseerd op objecten. Je kunt met standaard aanwezige regelsets (algoritmes) op eenvoudige wijze data analyseren. Na verwerking biedt Architect de mogelijkheid om de analyses per object te controleren. Je creëert zelf regels (algoritmes) voor segmentaties en classificaties.

Andries is buitengewoon enthousiast over de software van Trimble: “De ervaring is erg positief. eCognition bevat meerdere segmentatiealgoritmes om jouw kaart op te delen in verscheidene segmenten en de verwerkingstijd van de software is snel.” Ook de stagebegeleiders van het Mulier Instituut vonden het een aantrekkelijk softwareprogramma.

Meer informatie?

Trimble eCognition is de nieuwe tool om fotogrammetrische data te vergelijken. eCognition is het ultieme softwarepakket voor mutatiesignaleringen, classificaties, objectherkenning en -extracties. Met eCognition kunt u niet alleen pixel gebaseerde maar ook object gebaseerde analyses uitvoeren, waardoor u eenvoudig, snel en gedetailleerd kunt analyseren. Lees hier meer.  

 

 

Trimble Ecognition