Help jij ons mee het model te verbeteren?

Het Kwintereferentiegebied en het model zijn beschikbaar voor iedereen die multibeammetingen uitvoert. Het bathymetrische model kan je opvragen bij de projectpartners. Je kan het gebruiken om je eigen multibeamopstelling te kalibreren en af te toetsen aan de hand van het model. Om ons model te kunnen verbeteren vragen we om jullie volledige datasets aan ons aan te leveren. Na een nauwkeurige beoordeling zullen we toelating vragen om de meting op te nemen in een bijgewerkt gemiddeld referentievlak. De informatie kan dan ook mee opgenomen worden op onze website.

Datasets die voldoen aan alle bathymetrische vereisten, zullen ook een beoordeling krijgen van de backscatterdata als die beschikbaar zijn.

Opgelet: een goedgekeurde survey over het Kwintegebied betekent niet dat alle volgende surveys met dit schip op andere zones ook automatisch goedgekeurd zijn. Dit ligt buiten de verantwoordelijkheid van de projectpartners.

Hoe je de referentiezone kan gebruiken, aan welke specificaties de metingen moeten voldoen en de manier van beoordelen staat hieronder verder beschreven.

De Kwintezone gebruiken als bathymetrisch referentiegebied

Een subzone binnen het Kwintereferentiegebied wordt gebruikt om een bathymetrisch referentiemodel op te bouwen op basis van de beste metingen die hier tot nu toe werden uitgevoerd. Het referentiemodel laat toe om de kwaliteit van bathymetrische data, verzameld door elk ander schip met eigen specifieke opstelling, na te gaan. 

Daarnaast is het gebied door aanwezigheid van hellingen en kleinere objecten, uiterst geschikt om een patch test (roll, pitch en heading) van het multibeam echosounderssysteem (MBES) uit te voeren.

Het gemiddelde bathymetrisch referentiemodel (Mean) is opgebouwd uit metingen uitgevoerd met de laatste generatie MBES-systemen met bijhorend enkel online RTK-correcties (Real Time Kinematic). Dit garandeert de hoogste graad van nauwkeurigheid in positie en diepte. Oudere metingen die gebruik maken van getijcorrecties tijdens de verwerking werden daarom weggelaten. 

Op dit moment zijn er 17 metingen goedgekeurd en gebruikt:

Vaartuig MBES-systeem Uitgevoerd door Datum
HV Libertas Reson Seabat 8125 Eurosense & Braveheart (*)  9/3/2015
HV Libertas R2Sonic 2024 Eurosense & Braveheart (*)  8/5/2015
RV Simon Stevin Kongsberg EM2040 COPCO 12/4/2016
RV Simon Stevin Kongsberg EM2040 COPCO 6/12/2016
RV Simon Stevin Kongsberg EM2040d COPCO 9/3/2017
HV Ter Streep Kongsberg EM2040cd VH 17/7/2017
RV Simon Stevin Kongsberg EM2040d COPCO 21/2/2018
HV Sirius Kongsberg EM2040d VH 5/3/2018
RV Simon Stevin Kongsberg EM2040d COPCO 6/3/2018
HV Ter Streep Kongsberg EM2040cd VH 16/3/2018
HV Ter Streep Kongsberg EM2040cd VH 9/4/2018
HV Sirius Kongsberg EM2040d VH 13/2/2019
HV Patriot Reson T50R Enviros Survey & Braveheart (*)  19/3/2019
HV Geosurveyor XI Kongsberg EM2040cd GEOxyz (*)  4/3/2020
HV Geosurveyor VI R2Sonic 2024 GEOxyz (*) 4/3/2020
HV Patriot Reson T50R Enviros Survey & Braveheart (*) 31/3/2020
HV Geosurveyor XVI Kongsberg EM2040cd GEOxyz (*)  24/4/2020
HV Geosurveyor VIII R2Sonic 2024 GEOxyz (*)  19/8/2020

(*) in opdracht van team Vlaamse Hydrografie

Alle metingen werden verwerkt met QINSy, QIMERA of AUTOCLEAN om gevalideerde datasets te bekomen. Verschillende parameters en verschillen tussen elke survey en het model werden berekend.

De figuur hieronder toont een overzicht van de goedgekeurde surveys:

  • Oranje bollen: Mean dieptewaarde van de soundings met standarddeviatie foutenmarges
  • Blauwe lijn: referentie naar de Mean dieptewaarde van het referentiemodel
  • Gele lijnen: IHO Special Order begrenzingen.

Op de ruwe data werd een filtering van uitschieters toegepast. Gemiddeld werden 85-95% van de meetpunten gebruikt voor de grafiek.
 

20200819_Kwintezone_Grafiek_NL

Op de figuur hieronder zie je de verschilkaarten van elke goedgekeurde survey: survey versus referentiemodel.

 

20200819_Kwintezone_DIFFmaps_NLHet team Vlaamse Hydrografie gebruikt het Kwintereferentiegebied om de kwaliteit van peilingen die het uitvoert met de MBES-systemen op Ter Streep en Sirius (bemanning van Vloot, beheerd door team Vlaamse Hydrografie) na te gaan. Daarnaast gebruikt het team het gebied ook als finale test in de reeks van acceptatietesten die elke aannemer moet doorlopen voorafgaand aan een nieuw contract en voor elk MBES-systeem en elk schip dat ingezet zal worden.

COPCO gaat de bathymetrische kwaliteit van metingen na die ze zelf uitvoeren met de Belgica I (vandaag) en Belgica II (in de toekomst) (bemanning van Belgische Marine, beheerd door BELSPO - OD Natuur) en met de Simon Stevin (bemanning van Vloot, beheerd door VLIZ). 

Hieronder zie je het bathymetrisch model van de Kwintezone. Resolutie 1x1m, verticale overdrijving VE = 5x.  (MBES data van RV Belgica cruise #C2012/14 EM 3002-D survey - 18/9/2012)
 

Bathymetrisch model Kwintezone
De Kwintezone gebruiken als backscatter referentiegebied

Een deel van de Kwintezone is vastgelegd als referentiegebied voor backscattermetingen. Sinds 2009 worden hier regelmatig metingen uitgevoerd om de stabiliteit van de opgenomen backscatterdata aan te tonen. Deze subzone is door de uniforme zandige grindbodem akoestisch isotroop. Dat betekent dat de eigenschappen van de bodem in alle richtingen waarin ze is opgemeten hetzelfde backscatterresultaat geven.  De backscattermetingen in verschillende vaarrichtingen resulteren in vergelijkbare gemiddelde waardes en standaardafwijkingen voor gelijkaardige delen van de akoestische bundel.

Het Kwintereferentiegebied kan dus gebruikt worden om de herhaalbaarheid van backscattermetingen te beoordelen. Dat is nodig om de kwaliteit van de data te verzekeren. Zowel COPCO als KBIN-OD Natuur voeren deze controles op regelmatige basis uit. COPCO als onderdeel van het monitoringprogramma van de zandwinning, KBIN-OD Natuur voor hun monitoringprogramma naar zeebodemintegriteit (Kaderrichtlijn Mariene Strategie - KRMS 2008/56/EG)

Backscatterniveaus zijn onder andere afhankelijk van de frequentie van het akoestisch signaal. Op dit moment zijn enkel referentiemetingen bij 300kHz beschikbaar voor het referentiegebied. In de toekomst zal voor het gebied een reeks referentiecurves opgesteld worden voor backscatter versus invalshoek van het akoestisch signaal. Hiervoor zullen in het Kwintegebied perfect gekalibreerde echosounders gebruikt worden bij verschillende akoestische frequenties. Deze gekalibreerde referentiecurves zullen beschikbaar zijn voor alle openbare diensten en  bedrijven die multibeammetingen uitvoeren op de Noordzee en hun backscattermetingen willen kalibreren.

De figuur hieronder toont een backscattermozaïek van de Kwintezone. Resolutie 1x1m. (MBES data van RV Belgica cruise #C2012/14 EM 3002-D survey - 18/9/2012)

 

Backscatter model Kwintezone
Vereisten voor metingen

Plan je een meetcampagne in de Kwintezone? Breng dan even het team Vlaamse Hydrografie en COPCO hiervan op de hoogte.  Wij stellen volgende procedure voor:

  • gebied opmeten in NNO-ZZW vaarrichting
  • meetsysteem zo afstellen dat er minstens vijf gevalideerde meetpunten per m² verkregen worden
  • een grid van 1x1m moet volledig gevuld zijn
  • de afstand tussen aangrenzende lijnen moet zodanig zijn dat er een overlap van 50% wordt bereikt. Zo bekom je 200% dekking van de zeebodem. Dat zie je op onderstaande tekening.
Dekking zeebodem 200%

Het duurt ongeveer twee tot drie uur om het gebied op te meten.

Aanvullende vereisten voor bathymetrische metingen:

  • online RTK (Real Time Kinematic) voor plaatsbepaling
  • data gerefereerd naar LAT (Lowest Astronomical Tide). Het conversiemodel van RTK-hoogtes naar LAT kan bekomen worden bij het team Vlaamse Hydrografie.

Voor backscatterdata is de minimale vereiste om de absorptiecoëfficient te bepalen (in dB/km) en het opgvolgen van de richtlijnen van de GEOHAB BSWG.

Voor alle vragen kan je contact nemen met de coördinerende partners van het project.

Vereisten voor aanleveren van data

Na het uitvoeren en verwerken van de meetcampagne kan het volledige project overgemaakt worden aan het team Vlaamse Hydrografie en COPCO. Alle deelnemers krijgen feedback over hun metingen.

Data kan aangeleverd worden in volgende formaten:

  • Ruwe data: .all, .kmall, .pds, .hsx, .gsf, .db, .s7k, .r2sc of .bwxraw/.bwxres - aangevuld met noodzakelijke metadata (zie hieronder)
  • Aanvullend: de volledige QIMERA  of AUTOCLEAN projecten

Vereiste metadata voor alle metingen:

  • datum(s) van de meting
  • scheepsconfiguratie en inmeting
  • beschrijving van de gebruikte apparatuur: multibeam echosounder, sensor voor scheepsbewegingen (motion sensor), plaatsbepaling (GNSS), geluidssnelheidssensor en -probe
  • gebruikte multibeamfrequentie
  • gebruikte methode voor RTK-correcties
Hoe gebeurt de beoordeling van de data?

De projectpartners zullen elke aangeleverde dataset nauwkeurig beoordelen. 

Het gemiddelde diepteverschil met het referentiemodel mag niet groter zijn dan 20cm. Dit is strenger dan wat voor IHO Special Order norm vereist wordt. De datasets zullen ook beoordeeld worden op de aanwezigheid van slechte data veroorzaakt door timing, motion, geluidssnelheid en andere problemen. Dit zal in 3D met schaduwzicht bekeken worden waarbij de belichting vanuit verschillende hoeken zal ingesteld worden. Alle onregelmatigheden die op deze manier aangetoond worden zullen resulteren in een foute zeebodem als de afwijking groter is dan 10cm in vergelijking met het omliggende gebied. Dit zal nagekeken worden in gebieden met een vlakke bodem en is ook strenger dan wat vereist wordt om te voldoen aan de IHO Special Order norm.

Als de bathymetrische resultaten voldoen aan de vereisten van de IHO Special Order norm en er geen andere fouten zoals hierboven beschreven in de data zichtbaar zijn, zullen we toelating vragen om de meting op te nemen in een bijgewerkt gemiddeld referentie oppervlak. Bij akkoord van de deelnemer zal de informatie over de goedgekeurde meting ook op de website gepubliceerd worden.

Enkel van datasets waar de bathymetrie voldoet aan de vereisten, zal ook de backscatterdata verder beoordeeld worden.

Opgelet: een goedgekeurde survey van de Kwintezone betekent niet dat alle volgende surveys met dit schip op andere zones ook zijn goedgekeurd. Dit ligt buiten de verantwoordelijkheid van de projectpartners.