Op basis van LiDAR-beelden ­kunnen bomen heel precies in kaart worden gebracht. Met kunstmatige intelligentie lukt het zelfs om in een gesloten bomenrij individuele boomkronen te onderscheiden. Dat biedt perspectieven voor steeds verder ­automatiseren van boominventarisaties, maar natuurlijk ook voor het ­monitoren van het urban ­forest. Verschillende bedrijven bieden deze techniek aan, op de vakbeurs openbare ruimte presenteerde Greehill zich als nieuwkomer op de Neder­landse markt. 

Nederland loopt voorop als het gaat om gebruik van remote sensing-technologie om bomen in beeld te brengen. Met LiDAR (Light Detection And Ranging of Laser imaging Detection And Ranging) wordt met laserpulsen een beeld van de omgeving gegenereerd. Met slimme programma’s kun je vervolgens alle afstanden en afmetingen van objecten in de ruimte berekenen en een 3D-digital twin van deze objecten genereren.

Bedrijven als Cobra groeninzicht, Cyclomedia en Treetracker zijn hierin pioniers. Ze hebben dit jaar gezelschap gekregen van Greehill, een bedrijf met Hongaarse oprichters dat in Singapore begonnen is met het scannen van bomen.

„Eigenlijk zijn we van oorsprong een IT-bedrijf”, zegt Sven König van Greehill. De oprichters maakten met hun bedrijf 3D-scans van monumentale gebouwen. Een paar jaar geleden vroeg de overheid van Singapore of ze niet een systeem konden ontwikkelen om het urban forest in kaart te brengen. Ze gingen aan de slag met het scannen van bomen en ontwikkelden met kunstmatige intelligentie een manier om de individuele boom te selecteren uit de massa van takken en bladeren. Vervolgens maakten ze een beheerapplicatie waarmee je gemakkelijk informatie en rapportages uit de verzamelde data kunt halen.

Sinds twee jaar is het systeem in Singapore operationeel. Met elektrische auto’s die volgehangen zijn met camera’s, rijdt greehill door de straten om opnames te maken. De camera’s maken LiDAR-­puntenwolken, maar ook vijf gewone foto’s per boom. 

Greehill is nu snel aan het opschalen en heeft de methode ook in Europa en de VS geïntroduceerd. Er zijn inmiddels kantoren in San Francisco, Berlijn, Parijs, Boedapest en Singapore. Momenteel zijn er voor heel Europa twee camera-auto’s, maar dat moeten er snel meer worden.

Omdat Greehill in beginsel geen verstand heeft van bomen, werkt het in ieder land samen met een boomadviesbedrijf. In de Verenigde Staten is dat bijvoorbeeld Davey Tree, bekend van het ontwikkelen van i-Tree. In Nederland werkt Greehill ­samen met Terra Nostra. Directeur Jan Willem de Groot van Terra Nostra: „We zijn nu constant in gesprek met gemeenten over wat precies hun wensen zijn en de mogelijkheden van Greehill. Dan kunnen we in het voorjaar, als het blad aan de bomen zit, de eerste opnames maken.”

Organiseren boomverzorging

De opnames van Greehill kunnen voor twee zaken worden gebruikt. Ten eerste voor het organiseren van boomverzorging. Locatie en afmetingen, maar ook scheefstand, opkroonhoogte, de verhouding tussen de stamdiameter en het kroonvolume en de zichtbaarheid van verkeersborden verschijnen allemaal automatisch in een overzicht.

Ook de bebouwde omgeving eromheen is vastgelegd, zodat je kunt zien hoever takken van de omliggende gebouwen af staan. Je kunt de gegevens ook combineren met databestanden over kabels en leidingen en allerlei andere ruimtelijke gegevens. De Groot: „Je kunt ook alerts instellen. Bijvoorbeeld over de doorrijhoogte in een straat. Het systeem weet precies welke takken van welke bomen te laag hangen.”

Greehill is volgens König met elk boombeheersysteem te gebruiken. „Dat doen we met een API en desnoods met shape files. We zijn daar nog geen moeilijkheden bij tegengekomen.”

Hoever je kunt gaan in het automatiseren van het werk van boominspecteurs is de vraag. Uiteindelijk gaat het tenslotte om veiligheid. Het bepalen van de locatie en afmetingen gaat automatisch alvast veel sneller en accurater. Dat is dan ook waar de systemen nu vooral voor gebruikt worden. De Groot: „Een volgende stap zou kunnen zijn dat je niet meer standaard alle bomen naloopt bij een boomveiligheidscontrole, maar dat je met AI een selectie maakt van bomen waarvoor dat nodig is.”

De mogelijkheden worden nog groter als er in de loop van de tijd meerdere opnames gemaakt worden. „Dan kan de software de verschillende digitale klonen van een boom met elkaar vergelijken. Je kunt dan bijvoorbeeld zien dat de boom iets schever is gaan staan, dat een gesteltak steeds verder uitzakt of dat de bladbezetting achteruitgaat. Je kunt ook zien hoeveel een boom gegroeid is en aan de hand daarvan zeggen of er gesnoeid moet worden of dat dat nog wel even kan wachten.”

Monitoren urban forest

Een andere toepassing van Greehill is het maken van beleid. De Greehill-applicatie kan allerlei vormen van rapporten genereren, op straatniveau, boomniveau, wijkniveau of stadsniveau. Uit de gemeten gegevens kunnen allerlei data gedestilleerd worden. „Wij zetten data om in informatie”, aldus König.

De verzamelde data leveren een enorme hoeveelheid informatie op over het urban forest. „Zeker wanneer je de informatie combineert met bijvoorbeeld i-Tree. Alles is exact gemeten, dus dat is een ideale basis voor het bepalen van ecosysteemdiensten.”

Sinds enige tijd heeft het Norminstituut Bomen het boomkroonvolume als belangrijk kengetal geïntroduceerd. Dat is een Nederlands fenomeen maar makkelijk te berekenen uit de data die greehill verzamelt. Speciaal voor de Nederlandse markt wordt dit toegevoegd aan het programma.  

Het wordt nog interessanter als je de data van verschillende jaren met elkaar vergelijkt. Wat doet de natuurlijke aanwas van bomen eigenlijk voor het totaal aan boomkroonvolume? Is het verstandiger om bomen bij te planten of kun je beter investeren in de groei en gezondheid van bestaande bomen?

Vliegen of rijden?

Er zijn verschillende manieren om de ­LiDAR-data te verzamelen. Het grootste verschil zit wellicht in het vliegend of rijdend verzamelen van data. Cobra groeninzicht heeft al veel ervaring met LiDAR-data. Directeur Joost Verhagen: „Wij gebruiken de techniek al sinds 2011 en vanaf 2016 gebruiken we AI om automatisch bomen en boomkenmerken uit de data te halen.”

In eerste instantie was de LiDAR-apparatuur op een quad geïnstalleerd, inmiddels zet Cobra meestal een vliegtuig in. „Dat gaat veel sneller en is goedkoper omdat je veel minder manuren steekt in de opnames. Maar het grootste voordeel is dat alle bomen op de opnames staan. Je hebt geen last van obstakels zoals vrachtwagens of containers die het zicht op bomen blokkeren. Bovendien staan ook alle particuliere bomen en bosbomen erop.” Cobra maakt de opnames in de periode als er geen blad aan de bomen zit, om de kroonstructuur en stammen goed in beeld te krijgen.

Greehill kiest zoals gezegd voor een camerawagen die langs alle bomen rijdt. Er worden 3,8 miljoen punten per seconde gegenereerd tot een afstand van maximaal 400 m voor en achter de boom. De Groot: „Daardoor krijg je supergedetailleerde opnames. Door reflectie via bijvoorbeeld gebouwen, takken en bladeren kun je zelfs achter de boom en in de kroon ’kijken’. De digital twins zijn daardoor enorm precies en compleet.” De opnames worden juist gemaakt in de periode waarin blad aan de bomen zit. De Groot: „Dan kunnen we de bladoppervlakte en daarmee de ecosysteemdiensten exacter in beeld brengen.”

Het wordt nog interessanter als je data van verschillende jaren vergelijkt