Methodiek

Geografische Informatiesystemen (GIS)

In dit onderzoek worden molenbiotopen geanalyseerd met behulp van geografische informatiesystemen (GIS). Geografische informatiesystemen zijn systemen om met behulp van een computer geautomatiseerd ruimtelijke analyses uit te voeren en de resultaten hiervan te presenteren op kaarten. Hierbij kunnen grote hoeveelheden gegevens geautomatiseerd worden verwerkt. Op basis van de locatie kunnen gegevens van verschillende bronnen met elkaar gecombineerd worden. Door de combinatie van verschillende gegevens kan er meerwaarde uit bestaande gegevens worden gehaald.

Gegevens

Voor het onderzoek zijn verschillende gegevens digitaal beschikbaar. De verschillende gegevensbestanden zijn hieronder uitgewerkt.

Molengegevens

- Het Nederlands Molenbestand van De Hollandsche Molen
Gegevens over alle molens worden bijgehouden door vereniging De Hollandsche Molen. In het molenbestand worden allerlei gegevens bijgehouden over molens, waaronder de lengte van de wieken (het gevlucht) en de hoogte van een eventuele stelling of belt. Voor het onderzoek zijn deze gegevens noodzakelijk om de biotoopformule te kunnen gebruiken.

Molenlocaties

- TOP10vector van de Topografische Dienst Kadaster
Voor het onderzoek is het noodzakelijk dat van alle molens de locatie bekend is met hun coördinaten in het Rijksdriehoekstelsel. In de digitale Topografische kaart met een schaal van 1:10.000, de TOP10vector, zijn veel molenlocaties opgenomen. Molens zijn als punt in de TOP10vector beschikbaar. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen windmolens, windmolentjes, windturbines en watermolens. Van de molenlocaties is echter niet bekend om welke specifieke molen het gaat. Bij de molenlocaties uit de TOP10vector moet de juiste molen gevonden worden.

Koppeling Molengegevens met Molenlocaties

Voordat het onderzoek naar de molenbiotoop gestart kon worden moesten alle Nederlandse molens "op de kaart" worden gezet. Van de topografische molenlocaties was niet bekend welke specifieke molen bij welke molenlocatie hoort.

(bijna) Alle Nederlandse molens zijn in het kader van dit onderzoek voorzien van een X-coördinaat en een Y-coördinaat. De locaties zijn afgeleid uit verschillende bronnen. Het merendeel is afkomstig uit de Top10vector. Ook is dankbaar gebruik gemaakt van gegevens van de Rijksdienst voor Monumentenzorg, die alle Rijksmonumenten (waaronder vele molens) op de kaart hebben gezet. Voor molens waarvan geen locatie in bestaande gegevens te vinden was, bijvoorbeeld recent verplaatste molens, is enig veldwerk verricht met behulp van GPS.

Kijken naar alle nederlandse molens op een kaart? Volg deze link

Hoogtegegevens

- Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) van Rijkswaterstaat
De Adviesdienst Geo-informatie en ICT (AGI) van Rijkswaterstaat heeft landsdekkende hoogtegegevens. Deze Hoogtegegevens zijn beschikbaar in het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) De hoogtegegevens zijn ingewonnen met behulp van vliegtuig-laseraltimetrie.

De hoogtemetingen hebben een dichtheid van minimaal 1 punt per 16 m². De manier van inwinnen van de hoogtegegevens zorgt ervoor dat er ook hoogtemetingen zijn uitgevoerd op bebouwing en bomen. Voor het reguliere hoogtebestand zijn deze punten uitgefilterd voor landelijke gebieden en dorpen kleiner dan 1 km². Deze punten zijn echter nodig voor het molenonderzoek. De uitgefilterde punten zijn beschikbaar in een aparte dataset en worden mede gebruikt voor het bepalen van windhinderobjecten in de omgeving van een molen.

Het principe van vliegtuig-laseraltimetrie

De hoogtemetingen in het AHN zijn bepaald ten opzichte van NAP (Normaal Amsterdams Peil). Om te kunnen bepalen of objecten rond een molen windhinder veroorzaken is het noodzakelijk dat de hoogte van het maaiveld waarop de molen staat ook bekend is. Omdat in het AHN ook hoogte van bebouwing en bomen is opgenomen is de maaiveldhoogte op plaatsen van bebouwing niet gemeten. Omdat bebouwing en bomen deels zijn uitgefilterd is het niet mogelijk om het maaiveldniveau ten opzichte van NAP te bepalen onder een molen. Via de Hoogtemeter op website van het Geo-loket (www.geo-loket.nl) van het ministerie van Verkeer en Waterstaat is het mogelijk om op basis van een 6-positie postcode een maaiveldhoogte in NAP op te vragen. Deze service is gebaseerd op een representatieve hoogtemeting uit het AHN binnen een straal van 600 meter.

Hoogtemetingen uit het AHN over de topografische kaart

(! zie de vliegrichting bij het inwinnen !)

Aanpak

Aangezien de molens zijn voorzien van een locatie (X-coördinaat en Y-coörinaat) in het Rijksdriehoekstel (RD-coöridnaten) kunnen ze worden gecombineerd met de hoogtegegevens uit het Actueel Hoogtemodel Nederland (AHN). De hoogtemetingen die in de molenbiotoop van een molen vallen kunnen op deze wijze worden geselecteerd en geanalyseerd. Met de biotoopformule is te bepalen of een object in de buurt van een molen hinder veroorzaakt voor de windvang van de molen. Afhankelijk van de molen (vlucht, evt. stellinghoogte enz.) en de afstand tot de molen is te bepalen hoe hoog een object op de betreffende afstand mag zijn zonder dat het windhinder voor de molen veroorzaakt. Het object kan een boom, een gebouw of iets anders zijn.

De objecten die windhinder veroorzaken kunnen in de hoogtegegevens zijn opgenomen. De hoogtegegevens bestaan uit een aantal metingen die op een willekeurige plaats op het "aardoppervlak" en de daarop staande elementen en objecten zijn gemaakt vanuit het vliegtuig. De gemiddelde puntdichtheid is minimaal 1 punt per 16 m². Een object kan dus worden gerepresenteerd door één of meer hoogtemetingen. Een aantal hoogtemetingen kunnen op het dak van een huis of op de kruin van een boom zijn gemeten. Waar dit meetpunt valt is niet te beïnvloeden en kan ook niet nauwkeurig worden achterhaald. Ook bij bladerloze bomen kan de meting "doordringen" tot dieper in de boom waar de dichtheid van de takken zo is dat de laserhoogtemeting wordt gereflecteerd naar het vliegtuig. Het kan dus zijn dat het hoogste punt niet is gemeten maar bijvoorbeeld de zijkant van een dak. De dichtheid van de hoogtemeting is dusdanig dat er meerdere metingen op grote bomen en daken van huizen vallen. Hiermee representateren de hoogtemetingen dus in redelijke mate de werkelijke hoogte van de objecten.

In de biotoop van een molen is een willekeurig aantal hoogtemetingen verricht. Deze hoogtemetingen representateren het maaiveld en de objecten die daar op staan. De hoogtemetingen samen vormen als het ware een deken die over het gebied wordt neergelaten. Elke hoogtemeting wordt op een bepaalde locatie gedaan. Deze locatie is gelegen op een bepaalde afstand tot de molen. Met de biotoopformule kan bepaald worden hoe hoog iets mag zijn op de betreffende locatie. Dit is als het ware de ondergrens of de biotoopnorm waarop iets dat daar gelegen is geen windhinder oplevert voor de molen. Deze met de formule bepaalde gewenste maximale hoogte kan vergeleken worden met de werkelijk gemeten hoogte. Wanneer deze gemeten hoogte groter is dan de maximale toegestane hoogte, dan is er sprake van een overschrijding van de biotoopnorm, of ondergrens. Dit punt (of het object dat door het punt gerepresentateerd wordt) levert windhinder op voor de molen. Hoe groter de overschrijding van de biotoopnorm op een bepaalde locatie, hoe meer windhinder dit voor de molen oplevert. Voor iedere hoogtemeting in de molenbiotoop wordt op deze wijze bepaald of er sprake is van een overschrijding en hoe groot die is.

De hoogtemetingen in de molenbiotoop die de biotoopnorm overschrijden vormen een ongeordend geheel. Zowel de mate van overschrijding als de ligging van de hoogtemetingen varieert. De mate van overschrijding en ligging van de hoogtemetingen moet gestandaardiseerd worden om ze voor verschillende molens vergelijkbaar te maken. De mate van overschrijding kan gestandaardiseerd worden door de overschrijding in meters te relateren aan de wieklengte in meters. Hierdoor ontstaat een dimensieloze maat voor de overschrijding van de biotoopnorm, die vergelijkbaar is voor alle molens. De hoogtemetingen liggen willekeurig verspreid in de molenbiotoop van een molen. De hoogtemetingen zijn wel landsdekkend beschikbaar maar de dichtheid varieert. Hierdoor verschilt het aantal hoogtemetingen per molenbiotoop. De ligging van de hoogtemetingen kan gestandaardiseerd worden door ze in te delen in sectoren en vervolgens de hoogtemeting met de grootste (maximale) overschrijding represenatief te achten voor deze sector. Wanneer voor alle molens dezelfde sectorindeling wordt gekozen zijn de molenbiotopen onderling vergelijkbaar.

Na de standaardisatie van de mate van overschrijding en de locatie van de hoogtemetingen moeten de resultaten gewaardeerd worden. Dit is een subjectief proces waarbij keuzes gemaakt moeten worden. Uitgangspunt hierbij is een heldere en eenvoudige waarderingsprocedure te gebruiken, die ervoor zorgt dat de waardering van de molenbiotoop aansluit bij de huidige waarderingsmethodiek. Verder is het wenselijk rekening te houden met de spreiding tussen de waarderingen van de verschillende molens. Hierdoor worden de molens onderling goed te vergelijken.

De aanpak zoals hier op hoofdlijnen is beschreven is verder uitgewerkt in een stappenplan. Hierbij is ingezet op een geautomatiseerde verwerking van de gegevens, zodat de waardering uitgevoerd kan worden voor iedere molen waarvan de molengegevens en de hoogtegegens in de molenbiotoop beschikbaar zijn.