Kunstmatige intelligentie scant historische grachten
Een rubber bootje, scanners en kunstmatige intelligentie leggen de staat van bodem en kademuren bloot bij de Koninklijke Militaire Academie in Breda. ’Iets waar misschien wel jaren tijd in zou zitten, is nu binnen een paar dagen klaar.’
De brug bij de Koninklijke Militaire Academie (KMA) in Breda is net na de Tweede Wereldoorlog gebouwd. Echt heel veel meer informatie om op te bouwen heeft technisch adviseur Paul Smits van het Rijksvastgoedbedrijf niet. ‘Op de officiële blauwdrukken van deze brug valt eigenlijk niets meer te zien. Maar als vastgoedbeheerder is het wel belangrijk om over gedetailleerde informatie van objecten te beschikken. Daarom heb ik een landmeetbedrijf ingeschakeld om de gracht, de bruggen en de 600 meter lange kademuur digitaal vast te leggen.’ Het digitaliseringsproject bij de KMA staat niet op zichzelf. Digitale systemen zijn onmisbaar om snel en efficiënt te kunnen bouwen. Het RVB investeert daarom in het digitaliseren van rijksvastgoed. Bij de KMA wil Smits boven en onder water digitaliseren.
Scannen vanuit de boot
Het landmeetbedrijf heeft voor het scannen een bootje meegenomen. Maar voordat ze beginnen, moet de Inertial Measurement Unit (IMU) met GPS zijn positie bepalen en vastleggen. Zo weet het apparaat waar het zich bevindt en blijven de vele punten in de juiste verhouding met de werkelijkheid. Smits: ‘Je wil niet dat allerlei punten verschuiven en van hun plek raken wanneer je het driedimensionale model op je computer heen en weer beweegt. Dan vervormt het hele model.’ Nadat de IMU is ingesteld, gaat het bootje te water.
Aan de voorkant zijn twee apparaten bevestigd. De LiDar-scan is voor de kademuren en bruggen. Een sonar brengt de wereld onder de waterspiegel in beeld. ‘Beide apparaten zenden ongelofelijk veel sonarsignalen uit die via de objecten en de bodem terugkaatsen. Die duizenden punten leveren samen een puntenwolk op.’
‘Omdat de scans fouten kunnen maken en punten overslaan, varen we een paar keer heen en weer. Zo herstelt het systeem uit zichzelf foute punten en vult lege plekken in.’ Terwijl het bootje door de gracht vaart, verschijnt de eeuwenoude gracht langzamerhand op een beeldscherm in de scanboot. Binnen een uur is de complete gracht gescand, net als de bruggen en de kademuren. ‘Ontzettend snel’, aldus Smits.
De puntenwolk vormt de basis van het Bouw Informatie Model (BIM) in 3D. ‘De opdrachtnemer laat een enorme computer een nacht draaien. Het systeem kneedt alle losse puntjes samen tot één vast element dat ik in mijn dagelijks werk ga gebruiken.’ Software kleurt het model verder in met gegevens uit een database. Aan het digitale model hangen labels met informatie over schadeplekken van bijvoorbeeld de brug. Rode vlakken geven aan dat er zich schade bevindt. Kunstmatige intelligentie stelt vervolgens zelf vast om wat voor schade het precies gaat en stelt beheermaatregelen voor. ‘Zo heb ik direct een werkpakket klaarliggen. Iets waar misschien wel jaren tijd in zou zitten, is nu binnen een paar dagen klaar.’
‘Het model van de gracht zal ongeveer 9 gigabyte worden. Dat is voor mijn eigen computer goed werkbaar. Het huidige systeem laadt strategisch alleen de punten in waar je naar kijkt. Wanneer je inzoomt zie je een stuk van het object in detail, plekken verderop zijn dan niet volledig ingeladen. Zo maken we de modellen ook bruikbaar voor het dagelijkse werk.’
‘Ook al staat deze manier van digitaal scannen nog in de kinderschoenen, we zijn bezig met het maken van een doorontwikkeling. Ik zie enorme kansen om inspecties beter en sneller te laten plaatsvinden’, beargumenteert Smits. ‘De digitaliseringstrein rijdt al. Nog niet heel hard, maar we moeten er nu alvast opspringen om de boot op het eindstation niet te missen.’