Het Investeren in 3D GPS Lijkt De Toekomst Te Hebben

Voorwoord

Met het schrijven van dit rapport wil ik de haalbaarheid van 3D GPS voor deA  loonwerksector naar voren brengen. Het investeren in 3D GPS lijkt de toekomst te hebben, maar is het investeren wel verstandig en is het haalbaar om rendement te behalen uit deze investering?

Ik schrijf dit rapport ter afsluiting van mijn studie Agrotechniek & management. Het gaat om een individuele verdieping waarbij ik enkele personen en bedrijven wil bedanken die mij hebben bijgestaan. Allereerste wil ik Dhr. Peter Wieringa (loon- en grondverzetbedrijf) bedanken voor het verstrekken van informatie rondom kavelverbetering, daarnaast wil ik ook loonbedrijf Westra bedanken welke mij voorzien heeft van de nodige informatie over 3D GPS, het loonbedrijf heeft namelijk kort geleden geA¯nvesteerd in een dergelijk systeem. Ook Dhr. Piet van Duinen wil ik bedanken voor de goede begeleiding tijdens mijn individuele verdieping.

Inleiding

Global Positioning System is een systeem dat de laatste decennia erg snel ontwikkeld is. Voor iedereen is GPS een bekend begrip. Voor de meeste mensen is navigatie in de auto niet meer weg te denken. Menigeen maakt hiervan gebruik. De oorsprong van GPS ligt bij het leger, waarna dit bij andere sectoren snel in opkomst kwam. Zo wordt ook in de landbouw veelvoudig gebruik gemaakt van GPS in de vorm van parallel track. De GPS maakt het mogelijk om de bestuurder de richting te wijzen om exact naast de voorgaande slag te rijden. Alleen gaat het verder dan alleen positie bepaling en is de koppeling tussen GPS en machinebesturing in de zelfde stroomversnelling opgenomen. Zo is het mogelijk dat de GPS in de landbouw gekoppeld is aan de stuurinrichting van de trekker zodat de trekker zelf zijn juiste weg rijdt. Dit gaat nog een stap verder wanneer ook de machine achter de trekker wordt aangestuurd door GPS, op deze manier kan ook de besturing van de machine gekoppeld zitten aan de plaatsbepaling. De plaatsbepaling in zowel de landbouw als de navigatie van auto's gaat via een 2 dimensionaal systeem waarbij de X en Y coA¶rdinaten de positie bepaling. Echter is in het grondverzet de diepte ook van belang, waardoor een 3 dimensionaal systeem nodig is voor plaatsbepaling. Deze ontwikkeling is erg actueel en bied zijn mogelijkheden. Maar in hoeverre moet je ingaan op de mogelijkheden die de systemen te bieden hebben?

In hoofdstuk 1 gaan we in op

Werking GPS

 

1.1 Systemen GPS

Er zijn een aantal systemen die een positie bepaling op aarde mogelijk maken. Al deze systemen schuilen onder de naam GPS. Echter is dit niet terecht en is dit enkel 1 systeem met satellieten die positiebepaling op aarde mogelijk maakt. Want naast GPS (Verenigde Staten) bestaat er ook een systeem uit Rusland en is er A©A©n in opkomst vanuit Europa. Elk systeem kent zijn eigen satellieten, de kenmerken van elk systeem staat hieronder beschreven.

1.1.1 GPS (Navstar)

GPS staat voor Global Positioning System en is een verzamelnaam voor de plaatsbepaling op de wereld welke in 1967 begonnen is te ontwikkelen. Oorspronkelijk was Navastar de naam, dit staat voor NAVigation Satellite Time And Ranging. Maar tegenwoordig is GPS bij iedereen ingeburgerd en wordt de naam Navastar bijna niet meer gebruikt. GPS werd ontwikkeld voor het Amerikaanse leger en is ontwikkeld door de Verenigde Staten.

GPS is een systeem dat bestaat uit 24 satellieten die in 6 banen rond die op 20.200km hoogte boven de aarde zweven. Per omwenteling doet een satelliet 12 uur over 1 omwenteling. In figuur 999 is een afbeelding te zien van de satellieten die rondom de aarde zweven.

Bron: Integratie van mobiele positiebepaling in instant messaging protocols

1.1.2 GLONASS

GLONASS is een Russisch satellietplaatsbespalingssysteem die te vergelijken is met GPS van de Amerikanen. Het systeem maakt gebruik van kustmanen, welke op 19.100 meter afstand van de aarde zweven. Elke ronde om de aarde duurt 11 uur en 15 minuten. Hierdoor zijn er altijd 5 kustmannen te bereiken vanaf de aarde. Door het P-correctie signaal is er een nauwkeurigheid te bereiken van 10 meter. Dit P-signaal is alleen bruikbaar voor Russen en is niet zomaar te gebruiken voor derden. Wanneer Europeanen of Amerikanen deze willen gebruiken moet hiervoor betaald worden. Het systeem is in de jaren 90 erg in verval geraakt, in die jaren was het onmogelijk om met die systeem een plaats op aarde te bepalen. In 2002 waren er nog maar 8 van de 24 kustmannen operationeel.

1.1.3 Galileo

Galileo is een Europees navigatie systeem die is geA¯ntroduceerd door de Europese Unie. Op deze manier is de Europese Unie minder afhankelijk van de Verenigde Staten. Momenteel wordt verwacht dat hetA  systeem per 2013 wereldwijd operationeel te zijn. Galileo wordt tegenover de huidige navigatie systemen het meest nauwkeurigst systeem. Het systeem is in staat om de positie te bepalen op de millimeter nauwkeurig, duidelijk is dat dit voor bouwsector, grondverzetsector en andere exacte plaats bepaling zijn kansen bied.

Het systeem zal bestaan uit 30 satellieten waarvan 3 op reserve. Door het grote aantal is het systeem betrouwbaarder dan de huidige systemen. De satellieten zweven op een hoogte van 23.616 km. boven de aarde en worden via een tweeweg communicatie gecontroleerd door grondstations op aarde.

1.1.4 WAAS/EGNOS

WAAS (Wide Area Augmentation System) en EGNOS (European Geostationary Navigattion Overlay Service) zijn systemen die door grondstations de nauwkeurigheid van de satellieten kan verhogen. De systemen worden zowel door Amerika als door Europa gebruikt. In Amerika staat 25 grondstations en in Europa 30 stuks. De grondstations fungeren als correctie signaal op de satellieten. De afwijkingen van de satellieten door atmosferische omstandigheden kunnen worden opgeheven. De systemen realiseren een nauwkeurigheid van 3meter.

1.2 Plaatsbepaling

Aan de hand van al deze satellieten is het mogelijk dat iedereen op aarde zijn positie kan bepalen. De zogeheten geografische lengte, breedte en hoogte graad. Deze komt tot stand doordat de afstand tussen de ontvanger en een aantal satellieten bekend is. De satelliet stuurt een berichtje met de tijd, locatie en beweging richting de ontvanger. Wanneer deze afstand bekend is, is te bepalen wat de positie is van de ontvanger. Voor twee dimensionale positiebepaling heb je minimaal 3 satellieten nodig zie figuur 999.

Bron: Integratie van mobiele positiebepaling in instant messaging protocols

Om nauwkeurig te meten is het duidelijk dat een satelliet beschikt over zeer nauwkeurige atoomklokken. Met de plaatsbepaling via satellieten is op deze manier een nauwkeurigheid te bereiken van enkele meters[2].

1.3 3 Dimensionale GPS

Voor plaatsbepalingen waarbij de nauwkeurigheid van belang is zoals in grondverzet moet gebruik worden gemaakt van basisstations. Het basisstation weet zijn positie en ontvang de signalen van de satellieten. Het basisstation berekent elke seconde de afwijking van de signalen en stuur deze vervolgens via radioverbinding door naar de ontvanger. Dit zelfde correctiesignaal is ook te verkrijgen via een mobiele telefoon van een 06-gps-server. De server haalt de correctiesignalen van 38 referentiestations. Net als bij een basisstation wordt elke seconde het signaal gecorrigeerd. Via beide systemen is het mogelijk om een nauwkeurigheid te bereiken van 1 tot 2 cm. nauwkeurig[3].

Drie dimensionale GPS werkt in principe gelijk aan een twee Dimensionale GPS, maar heeft minimaal vier satellieten nodig terwijl twee dimensionale GPS minimaal drie satellieten nodig heeft. De drie cirkels in figuur 999 worden vervangen door vier bollen waardoor een uniek punt ontstaat waarvan ook de hoogte bekend is. De afwijking van een diepte (Z CoA¶rdinaat) is drie maal groter dan een 2D plaatsbepaling (X, Y CoA¶rdinaat)[4]. Het gebruik van referenties en basisstations is dus belangrijker bij drie dimensionale dan bij twee dimensionale GPS.

2.A A A A A A A A A A A A A  Kavelverbetering

In de grootschalige kavelverbetering wordt vaak mechanisch geA«galiseerd en geprofileerd. Egaliseren is het wegwerken van hoogteverschillen. Profileren is de grond onder een bepaald profiel brengen, bijvoorbeeld een dakprofiel of afgeschuinde kavel. Het nut van deze verbetering richt zich op de volgende punten:

• Vooral voor de natte perioden een betere afwatering
• Grond houdt een betere structuur, wat de beworteling ten goede komt en de grond minder droogte gevoelig maakt
• Greppels voor de waterafvoer worden overbodig
• De mogelijkheid om grotere kavels te creA«ren door naadloze aaneensluiting van kleine kavels waardoor er efficiA«nter gewerkt kan worden[5].

Bij het egaliseren of profileren van een kavel wordt veelal gebruik gemaakt van hydraulische graafmachine, diepploegen, dozerbakken, bulldozers en kilverbakken.[6]

2.1 Wat is de huidige manier van werken

In de huidige kavelverbetering wordt veelal gebruik gemaakt van een laser. Een laser is in staat om met een nauwkeurigheid van minder dan 1 centimeter de juiste maat aan te geven. De laserzender is een apparaat dat een dunne lichtstraal van constante dikte uitzend. Deze lichtstraal is te gebruiken om hoogtes op te meten of hoogtes aan te geven. Laserzenders kunnen zichtbaar licht of onzichtbaar licht uitzenden. Het bereik van een laser in de kavelverbetering licht tussen de 300 en 400 meter. De lasers zijn vaak geschikt om onder afschot te werken. Een laser ontvanger wordt zowel gebruikt voor het meten als voor de uit te voeren werkzaamheden. Deze ontvangers hebben lichtgevoelige cellen die de laserstraal registreren. Een handontvanger zit op een uitschuifbare baak, waarmee je de verschillede hoogtes op de kavel kan meten. Wanneer deze bekend is en men weet wat het te bereiken doel is kan het werk beginnen. Ook hierin speelt de laser een belangrijke rol. Duidelijk is dat de laser op de huidige manier onmisbaar is. Want ook voor de controle en afwerking staat de laser centraal.2

2.1.1 Land in meten

Voor dat men kan beginnen met de werkzaamheden zal er eerst voorwerk aan vooraf gaan. Enkele voorbereidende werkzaamheden zijn:

• Opmeten van de hoogteligging van de kavel
• Berekenen van de gemiddelde hoogte en hellingen
• Uitzetten van de gemiddelde hoogte
• Afstellen van de lasermast en de laserzender

Het opmeten van een kavel gebeurt met de laserzender die op dat moment waterpas is afgesteld. De laserzender moet op een lokactie worden geplaatst waardoor de hele kavel in het bereik is van de laser. Op deze manier kan de kavel met een handontvanger worden opgemeten en ontstaat er een hoogte kaart. Dit is een ruitenkaart waarin verschillende hoogtes staan vermeld. Doormiddel van deze hoogtes is bekend hoeveel kuub er verzet moet worden. Ook is de afstand bekend van het transport tussen twee plekken. Met deze gegevens is een uitvoerder in staat een prijs te maken. Net als de prijs is de benodigde tijd te calculeren[7].

2.1.2 Uit te voeren werkzaamheden

De aanpak van een kavelverbetering kent verschillende stappen. De stappen zijn vrijwel bij alle bedrijven aan elkaar gelijk. Het uiteindelijke resultaat is afhankelijk van de opdrachtgever, bij een agrarisch ondernemer zal dit een constante helling tussen de 20 en 35 cm per 100 meter bedragen. Met een helling die lager is dan 20 cm per 100 meter is de kans groot dat het water in de vorm van plassen op de kavel blijft staan. Bij een natuurproject is het afschot en de helling per situatie erg wisselend en kent geen vaste norm. De meeste kavels worden rond gelegd in de vorm van een dakprofiel. Per stap wordt ingegaan op de manier van werken en de belangrijke aspecten van de desbetreffende stap[8].

Stap 1

Voor het behoudt van teeltaarde is het onderscheid tussen ondergrond en bovengrond erg belangrijk. Wanneer een kavel egaliseert moet worden zal de ondergrond verplaatst moeten worden waardoor de bovengrond op dezelfde dikte blijft. De bovengrond is namelijk het bovenste vruchtbare laagje aarde, in deze laag zijn de opbrengsten het hoogst. De bovengrond wordt ook wel teeltaarde genoemd. Wanneer er met deze teeltaarde geA«galiseerd zou worden zou deze laag op de hoogtes dunner worden wat zal leiden tot verlies in opbrengt. Het kan meerdere jaren duren voor de grond zich hersteld zal hebben. Om toch te kunnen egaliseren zal de ondergrond moeten worden verplaats. Dit is te bereiken door te diepploegen, hierbij wordt de ondergrond met de bovengrond gewisseld. In stap A©A©n wordt de benodigde (onder)grond voor de lager gelegen plaatsen op de hoger gelegen plaatsen naar boven geploegd. Je wisselt daarbij de bovenlaag met de onderlaag doormiddel van een diepploeg. Deze ploegt met A©A©n schaar de ondergrond naar boven waarna een andere schaar de bovengrond naar beneden ploegt. In figuur 99 is goed te zien welke schaar welke grond verplaatst.1

Verder is op figuur 999 te zien dat er gebruik gemaakt word van een laser en is te zien dat er plaats specifiek word geploegd. De dikte van de laag die naar boven geploegd wordt is afhankelijk van de hoogte op die plek. De rechter schaar voor de ondergrond wordt dus op basis van de laser aangestuurd, de linker schaar voor de bovengrond zal niet in diepte variA«ren maar zal de gehele bovengrond onder de naar boven geploegde ondergrond brengen. De lagen worden in stap A©A©n gewisseld.

Stap 2

Vervolgens moet de naar boven geploegde ondergrond op de lagere plekken worden aangebracht. Afhankelijk van de hoeveelheid kan dit op meerdere manieren gebeuren. Allereerst is het mogelijk met een dozerbak. Dit is een schrapende machine die vervolgens zijn schrapende grond kan optillen en kan transporteren. De dozerbak zal zijn bak op de hoger gelegen plekken van de kavel vol schrapen waarna hij vervolgens de bak sluit, optilt en de bak naar een lagere plek transporteert. Op de lagere plek loost de bak zijn ondergrond en legt deze bovenop de teeltaarde, zie figuur 99.

Een andere manier is bulldozeren. Hierbij wordt de ondergrond van de hogere plekken naar de lagere plekken geschoven. Bij het transporteren zal de ondergrond altijd in aanraking zijn met de teeltaarde, zie figuur 999.

Nog een andere mogelijkheid is het opscheppen van de grond doormiddel van een kraan. De kraan schept op hogere plaatsen de ondergrond op en schept deze in kiepwagens (dumpers genoemd). Deze dumpers rijden vervolgens naar een lagere plek en kiepen de dumper leeg, zie figuur 99.

Wanneer er relatief weinig hoeft getransporteerd te worden is het ook mogelijk met een kilverbak. Dit is een schuif achter de trekker die de grond mee trekt. Hij sleept de grond als het ware van een hoogte richting een laagte, zie figuur 999.

Opvallend is dat zowel de dozerbak, bulldozer en de kilverbak gebruikmaken van een laser, te zien door de rechtop staande staanders bovenop de machine. Het is namelijk belangrijk dat de bovengrond (teeltaarde) niet word getransporteerd. Het moet bekend zijn waar de scheiding zit tussen de naar boven geploegde ondergrond en de teeltaarde. Meetapparatuur is hierbij dus zeker noodzakelijk.

Stap 3

De volgende stap is bijna gelijk aan de eerste stap, alleen is het nu andersom. In de lagere plekken waar de ondergrond van de hogere plekken is aangebracht wordt nu de ondergrond naar onderen geploegd. Immers heb je ondergrond boven op de teeltaarde aangebracht, de vruchtbare grond is bedolven door de ondergrond. De ploeg zal de ondergrond naar beneden ploegen en de teeltaarde omhoog ploegen. Deze bewerking gebeurt met dezelfde diepploeg als in stap A©A©n. Alleen de schaar die de ondergrond in stap A©A©n naar boven ploegde, ploegt nu de teeltaarde naar boven. De schaar die in stap A©A©n de teeltaarde naar beneden ploegde, ploegt nu de ondergrond naar beneden. De rollen zijn in stap drie dus omgedraaid in vergelijking met stap A©A©n[9].

Stap 4

Omdat in de in de stappen A©A©n tot en met drie veel gebeurd is liggen er vaak nog lichte onevenheden. In stap vier wordt het geheel afgewerkt en moet de kavel daadwerkelijk de vorm krijgen zoals de bedoeling was. Dit gebeurt door het afkilveren. De kilverbak zoals deze genoemd is in stap drie wordt ingesteld op het gewenste profiel en zal het gehele perceel over rijden. De egalisatie zal dus gebeuren met teeltaarde. Echter is het hier geen probleem omdat het over de afwerking gaat en er hooguit enkel centimeters worden verplaatst. De verschraling van de teeltaarde zal minimaal zijn en geen problemen veroorzaken. Net als in de stappen A©A©n tot met drie is een laser bij dit werk genoodzaakt.

In figuur 999 is het gehele proces van stap A©A©n tot stap vier weergegeven. Het is duidelijk te zien wat er per stap met de grond gebeurd. In het figuur is uitgegaan van een vlak eindresultaat, in de praktijk zal dit vaak op lichte afschot liggen maar in dit figuur 99is het afschot buiten beschouwing gelaten1.

Huidige situatie
Stap 1
Stap 2
Stap 3
Stap 4
Legenda
	Ondergrond					geen onevenheden
	Bovengrond (teeltaarde)					Lichte onevenheden

2.1.3 Kwaliteitscontrole

Tijdens de kavelverbetering zijn verschillende hoogten en laagten erg van belang. De juiste diepte is bepalend voor het eindresultaat. Duidelijk is dat de controle veelal gebeurd doormiddel van een laser, het instrument voor de kwaliteitsbewaking. De uitvoerder zal regelmatig met een handontvanger moeten meten in hoeverre alles volgens de planning verloopt. Vanuit de trekker of bulldozer zijn hoogtes moeilijk te beoordelen. Vooral door foutieve instellingen of onbekwaam personeel worden er fouten gemaakt. Een uitvoerder is met zijn laser instaat de kwaliteit te bewaken.

Los van de hoogtes zal de uitvoerder ook meerdere zaken moeten controleren. Bij diepploegen is de kans op verschraling groot. De ondergrond kent namelijk een laag fosfaat gehalte wat in combinatie met een hoog gehalte aan kalk voor grote problemen kan zorgen. Vooral de eerste jaren na deze eenmalige bewerking is hier veel van te merken. Een lage fosfaattoestand is moeilijk te repareren en moet zo goed mogelijk vermeden worden. Juiste scheidingen tussen boven en ondergrond vergt dus ook enige aandacht voor de uitvoerder[10].

Verder zal de verdichting van de grond tijdens het project bewaakt moeten worden. Echter is dit meer controleren er verft bij voldoende kennis en ervaring niet erg veel tijd. Bij een controle in hoogte is dat niet het geval, immers moet er gemeten worden en moeten er handelingen worden verricht. Wat betreft controle vergt de hoogte dus het meeste tijd en het meeste aandacht.

3.A A A A A A A A A A A A A  Toepassing 3D GPS binnen kavelverbetering

Vanaf voorjaar 2010 zal het eerste systeem binnen kavelverbetering worden ingezet. Een moderne technologie wordt gekoppeld aan een nieuwe sector. De toepassing van 3D GPS heeft zich de laatste jaren sterk ontwikkeld binnen de civiele sector. Dat de mogelijkheden er voor kavelverbetering zijn is wel bekend. Mogelijk is de kwaliteit beter te bewaken en is kans op verschraling van de grond kleiner. In het volgende hoofdstuk worden de mogelijkheden die de huidige systemen hebben gekoppeld aan de huidige aanbieders.

3

.1

Machinebesturing

De mogelijkheden in machinebesturing door GPS zijn groot. In de akkerbouw zijn de toepassingen de laatste jaren meer dan vertienvoudigd. Het aantal GPS systemen op tractoren is afgelopen 3 jaar gegroeid van 50 naar 300 systemen. In de precisielandbouw gaat dit al verder en zijn zowel de machines als de werktuigen GPS gestuurd met een nauwkeurigheid van ongeveer 2 centimeter. De voordelen zitten vooral in de brandstofbesparing, tijdsbesparing, verlichting van het werk en de kwaliteit van het werk[13].

3.2 Aanbieders 3D GPS

Er zijn verschillende producenten op het gebied van 3D GPS in de grond- weg en waterbouw. Al deze systemen bieden de mogelijkheden om kavelverbetering te verlichten en kwalitatief nauwkeuriger te maken. Hieronder worden de merken Trimble, Topcon en Mikrofyn/leica behandeld.

3.2.1Trimble

Trimble is een grote aanbieder van GPS producten en zijn gespecialiseerd op meerdere vakgebieden. Trimble zit onder andere in de landbouwsector, marine en grondverzet. Er zijn meerdere systemen voor 3D GPS machinebesturing.

Om te beginnen bied Trimble een Rover (handmeetstok) aan die het terrein zorgvuldig kan opmeten. Er zijn meerder types verkrijgbaar en toepasbaar. De AgGPS 170 veldcomputer of de R6 zijn veel gebruikte rovers bij het land opmeten. De systemen zijn in staat om de gehele kavel in kaart te brengen. Dit kan per punt en kan over de gehele kavel. Afhankelijk van de nauwkeurigheid en de mogelijkheden die er geA«ist worden is een Rover te kiezen. Het aanbod van Rovers biedt veel mogelijkheden en zorgt dat veelal alle toepassingen mogelijk zijn[14].

De Trimble GCS 900[16] is een basissysteem (computer) die bijna bij elke GPS toepassing binnen de grondverzet gebruikt wordt. Deze kan gekoppeld worden aan een eenvoudige GLONASS toepassing. Dit is geen nauwkeurig systeem maar is wel toepasbaar bij ruw egalisatie werk. Het systeem is toepasbaar op een kilverbak en bulldozer met behulp van helling, hoek- en rotatie sensoren.

Wanneer dit zelfde systeem gebruikt wordt met twee GPS ontvangers, is het mogelijk om ingewikkeldere situaties te profileren en af te graven. De rotatie sensor wordt vervangen door een tweede ontvanger waardoor het systeem nauwkeuriger wordt. De opgemeten situatie wordt op een beeldscherm in de cabine van de kraan weergegeven of kan gegevens aanleveren voor een automatisch gestuurd systeem. Dit is mogelijk bij machines waar de cilinders bovenop het in te stellen schuifbord zitten. Bijvoorbeeld Bulldozers en kilverbakken kunnen volautomatisch worden aangestuurd. Wanneer dit systeem op kranen wordt uitgevoerd is het ook mogelijk een extra hoeksensor te plaatsen zodat ook de stand van de bak te bepalen is. Op deze manier kan de stand kantelfunctie ook via GPS worden gemeten en is een taluut eenvoudig te graven.

Ook kan de GCS 900 gebruikt worden in combinatie met laserversterking. Op deze wijze is een bulldozer zeer nauwkeurig aan te sturen. Vooral onder bomen en op plekken waar een GPS signaal moeilijk te ontvangen is. Bijvoorbeeld bij bomen, constructies of gebouwen waardoor er via de lucht moeilijk GPS signalen te ontvangen zijn. De koppeling van GPS met Laser zorgt voor een nauwkeurigheid van minder de 3 millimeter[17].

Verder is de GCS 900 te koppelen aan een software pakket waarmee Trimble gebruikers op een gemakkelijke manier met elkaar kunnen communiceren. Op deze manier is het mogelijk alle machines en alle gegevens aan elkaar uit te wisselen. Zowel de planning, uitvoerder en de machinisten onderling hebben beschikking tot alle gegevens. Vooral de koppeling tussen de uitvoerder en de machinisten bied hier zijn mogelijkheden.

Los van GCS 900 bestaat er Trimble Field 11[18] systeem welke afstamt van de ervaring uit de grond- weg- en waterbouw en is alleen geschikt voor het 3D kilveren. Dit systeem biedt extra mogelijkheden voor de kilverwerkzaamheden ten opzichte van laser systemen. Er kan met een basisstation in een straal van 8kilometer gewerkt worden. Daarnaast hoeft de ontvanger op de kilverbak niet in het zicht te staan van het basisstation. Er kan vooraf een ontwerp worden gemaakt om zo een optimaal veldniveau te bepalen met een gesloten grondbalans.

 

Gebruikerservaring

Martens en van Oord uit Oosterhout[19] maakt gebruik van een GCS 900 systeem in de weg- en waterbouw. Zowel het landmeten als de machine besturing wordt door het bedrijf gebruikt. Wel bleek dat uitwisseling van basisstations lastig was. Het systeem kan bijvoorbeeld niet op een basisstation van Topcon werken, wat in de verhuur problemen kan opleveren. Wat betreft het beeldscherm en de instellingen was dit voor de chauffeurs gewoon even wennen en gaf geen problemen.

De ervaringen over Trimble Field zijn ook positief. Werkman uit Warfum gebruikt dit al enkele jaren voor het kilveren. Het systeem werkt met touchscreen en is relatief snel te begrijpen. Het scherm is goed leesbaar en mooi groot. Er is destijds gekozen voor Trimble om de mogelijkheden die het heeft in de landbouw. Een ruim aanbod met veel mogelijkheden aldus Kees Werkman.

 

3.2.2 Topcon

Topcon is een bedrijf dat ooit is begonnen met het maken van optische instrumenten. Tegenwoordig is het bedrijf bekend met elektronische en optische apparatuur voor de medische en positioneringsmarkt. Het aanbod wordt onderverdeeld in meet- en controle apparatuur en machinebesturingssystemen. Beide zijn in staat zeer nauwkeurig te werken.

De rovers van Topcon werken met zowel de GPS als de GLONASS. De Hiper+ of Hiper Pro is in staat het land nauwkeurig op te meten en slaat de contouren en coA¶rdinaten op. Op deze manier is het land ingemeten en kan er met deze gegevens een ontwerp worden gemaakt[20].

Dit ontwerp wordt ondersteund door de TopSURV software. Dit is een basissoftware die bij alle Topcon Systemen wordt gebruikt en wordt ondersteund door Pocket 3D of 3D Office. Pocket 3D is bedoeld om de ingemeten kavel uit te werken. Hiermee is het mogelijk om een ontwerp te maken met een gesloten grondbalans[21]. De mogelijkheden zijn ................. Met 3D Office is het mogelijk AutoCAD tekeningen of andere tekeningen te importeren en is meer bedoeld voor de grond-, weg- en waterbouw.

Topcon biedt voor zowel de kraan, bulldozer als kilverbak machinebesturing aan. Aller eerst werkt de kraan met 4 hoeksensoren. Deze bevinden zich op de cabine, giek, lepelsteel en de bak. Daarnaast zitten er twee richtingssensoren op. Dit zijn dezelfde sensoren die in de landbouw worden gebruikt. Echter heb je nu een horizontale en verticale sensor die meet aan de hand van het basisstation. Je creA«ert door de verticale sensor een derde dimensie waardoor de hoogte inzichtelijk wordt. De derde dimensie wordt ook wel 3DXi genoemd en maakt gebruik van zowel GPS als GLONASS satellieten[22]. De cabine display geeft aan wat de positie is zodat de kraanmachinist aan de hand hiervan zijn bedieningen kan uitvoeren. Het is mogelijk meerdere overzichten op de display te krijgen, zoals het ontwerp, profiel en afschot informatie. Daarnaast is het gewoon mogelijk de bakken te wisselen zonder daarvoor instellingen te veranderen.

Voor de bulldozer en kilvers geld in feite het zelfde systeem maar kan zijn gegevens doorsturen naar de aansturing. Op deze manier is het mogelijk om een automatisch stuursysteem te creA«ren. Ook de display op de bulldozer is identiek aan die van een kraan en bevat ook dezelfde mogelijkheden.

De GX 60 Control box in de cabine is voorzien met touchscreen bediening. De machinist krijgt met kleuren te zien of hij er iets moet afgraven, ophogen of dat het de juiste maat is.

 

Gebruikerservaring

Grondverzet bedrijf Te Kloeze uit Terborg is sinds een aantal jaar gebruiker van Topcon besturing op de kraan en bulldozer. Het bedrijf gebruikt het niet zozeer voor de kavelverbetering maar wel in soort gelijke omstandigheden. Bij het egaliseren van een zandbaan bijvoorbeeld, de machinisten met 3D GPS op de bulldozer wisten nauwkeurig waar de grond heen geschoven moest worden en hadden geen last van piketten. Het vergt minder inzicht en werkt gemakkelijker aldus Te Kloeze. Ook oudere machinisten waren over het systeem te spreken. Een bulldozer machinist van 60 moest eerst erg wennen maar omdat er niet eens meer piketten staan wend het erg gouw. Het is immers de enige maatstaf waar mee je werkt, je wordt dus gedwongen met het systeem te werken.

Ook is het mogelijk om op een basisstation van Trimble te draaien. De praktijk wijst uit dat dit geregeld bij bedrijven voorkomt en het systeem daardoor flexibeler is. Dassen B.V had dit aan de den lijve ondervonden en gaf aan dat de flexibiliteit van Topcon veel mogelijkheden bied.

Loonbedrijf Westra uit Franeker heeft Topcon toegepast in de kavelverbetering en is hiermee de primeur. Wat betreft de mogelijkheden en de resultaten ziet het bedrijf geen moeilijkheden. Het bedrijf is bekend met het systeem uit de civiele sector. Het is een stukje gemak maar vertaald zich ook zeker terug in kwaliteit en service richting de klant aldus Westra.

3.2.3 Mikrofyn

Mikrofyn is sinds 1987 een bedrijf dat zich gespecialiseerd heeft in de nieuwste technologie op het gebied van laser, 2D en 3D machinebesturing. Het was het eerste bedrijf dat een machinebesturing in de markt bracht. Daarnaast heeft het bedrijf als eerste een laser met elektronische rotatie van de optische as ontwikkeld. Het bedrijf is voordurend in ontwikkeling van hypermoderne producten. De kennis wordt ondersteund door deskundigen en het product wordt verkocht door lokale dealers. De productieruimte is kort geleden verdubbeld en het bedrijf streeft naar een uitgebreider assortiment en een wereldwijde verkoop. In Nederland wordt het product vertegenwoordigd door Bouw/laser. Bouw/laser heeft zich gespecialiseerd in de meettechniek voor de grondverzet en wegenbouw. De besturing werkt in feite gelijk aan die van Trimble en Topcon. Daarnaast levert Mikrofyn ook systemen in de landbouw maar wordt door een andere dealer op de markt gebracht.

Mikrofyn maakt gebruik van Leica ontvangers, de bedrijven werken op het gebied van GPS met elkaar samen en sluiten met hun producten bij elkaar aan. Voor het land in te meten zal de Leica GS09 in aanmerking komen, GS09 is een systeem dat vele opties bied voor nu en in de toekomst. Om exact kavels te kunnen opmeten, zal een antenne en veldboek noodzakelijk zijn. De rover is schokbestendig en in staat alle data te bewaren.

De LISCAD software maakt het mogelijk deze data in een ontwerp uit te werken. De modulaire samenstelling van de software zorgt er voor dat er specifiek in de juiste softwaremodule geA¯nvesteerd kan worden en is in het Nederlands verkrijgbaar. Het systeem is overzichtelijk opgesteld en bied meerdere mogelijkheden. Het berekenen van volumes is mogelijk en het ontwerpen van een nieuw hoogte model kan eenvoudig gegenereerd worden.

De machinebesturing is te vergelijken met het systeem van Topcon en kan dus ook op een Trimble en Topcon basisstation werken. Ook zijn de sensoren op dezelfde plaatsen aangebracht en is het bij de kranen alleen mogelijk om een indicatie signaal door te geven. Voor zowel de kilverbak en bulldozer is volledige machine besturing mogelijk. Het is in Nederlands de nauwkeurigste machine besturing op de markt. Bij de graafmachines is het systeem geheel waterdicht en heeft mogelijkheden om belangrijke toetsen binnen handbereik van de machinist te plaatsen, bijvoorbeeld door middel van een joystick.

Gebruikerservaring

Vanaf 2006 draaien de Gebroeders Coreman in Breda met 3D GPS van Mikrofyn. Het bedrijf heeft zes rupskranen en A©A©n kilverbak uitgerust met het systeem. Er is destijds voor Mikrofyn gekozen omdat er goede contacten waren bij de dealer. Ook een belangrijk argument om te kiezen voor Mikrofyn was de Leica ontvangers. Deze werken namelijk ook op andere basisstation, zodat in de verhuur ook altijd met een ander basisstation gewerkt kan worden. Ook sprak de nauwkeurigheid van het systeem aan doordat het systeem ook gebruik maakt van de GLONASS satellieten. Het bedrijf heeft ondervonden dat niet alle machinisten graag met het systeem werken, terwijl het systeem makkelijk functioneert. Dit zal te maken hebben met de aard van machinisten, sommige willen het aanleren en gaan er voor en andere blijven zich tegen het digitaal tijdperk weren. Ze gebruiken het systeem veelal in landschapswerk. Ook maakt het bedrijf gebruik van de software en ontwerpt zelf 3D modellen. Dit vergt wat aandacht maar is relatief eenvoudig aldus Coreman.

 

4. A A A A A A A A A A A A A  Veranderingen bij toepassing van 3D GPS

Wat er allemaal veranderd is afhankelijk van investering. Er zijn dus verschillende scenario's over de investering in 3D GPS. Loonbedrijven als Wieringa en Westra willen rendement en profijt zien[23], is het niet in het A©A©n dan wel in het ander. De scenario's verschillen op het gebied van investeringsniveau, bedrijfstype en de te behalen doelstelling.

In figuur 999 is te zien hoe geo-informatie met betrekking op landmeten beoordeeld kan worden. Op de horizontale as staat de scope van een organisatie ten aanzien van de toepasbaarheid van geo-informatie. Op de verticale as staat de visie van de organisatie op geo-informatie afgebeeld. Wanneer bedrijven vooral bezig zijn zelf gebruik te maken van geo-informatie doormiddel van hoogte kaarten bevinden zij zich vooral links boven. Wanneer de bedrijven de interne informatie naar buiten brengt richt het zich meer op publiceren en zal het gebruik van geo-informatie een andere betekenis hebben. Wanneer bedrijven zich meer onder de streep bevinden zal het bedrijf een gezamenlijk doel nastreven en dit proberen op te nemen in de bedrijfsprocessen. Hiermee bedoelen we de uitwisseling tussen systemen zonder ingewikkelde transformaties. In het figuur staan twee cirkels weergegeven hoe bedrijven aankijken tegen de ontwikkeling en de toepasbaarheid van geo-informatie. De binnenste cirkel is vanuit een sterke regie gedachte. Hierbij zal de directeur de bedrijfsprocessen aansturen en geo-informatie hierin opnemen. In de buitenste cirkel ligt de ontwikkeling meer in de handen van de gebruikers en zal er vraagsturing optreden. Het proces wordt op deze manier steeds nadrukkelijker en met betere kennis vormgegeven, met de verwachting dat de sector daarin in toenemende mate mee gaat[24].

Het landmeten en ontwerpen is los te zien van de machinebesturingssysteem. Hieronder staat per activiteit de verandering nauwkeurig beschreven.

4.1 Voorbereiding

Voor het werk kan beginnen moet de huidige situatie opgemeten worden. In hoofdstuk twee kwam naar voren dat de hoogste ligging doormiddel van een roosterkaart met een laser wordt opgemeten. In dit rooster wordt op elke 25 meter een hoogte gemeten en genoteerd. Dit meten met een laser en een laserontvanger wordt vervangen door een GPS Athene. Deze is in staat de kavel in kaart te brengen zonder pen en papier. De eenpuntsmethode[25] waarin van elke ruit A©A©n opname in het midden van de ruit gemaakt wordt blijft bestaan maar zal vereenvoudigd worden door het niet op hoeven te stellen van de laser en het niet hoeven noteren van de hoogte. Op deze manier is de kavel snel en nauwkeurig in kaart te brengen. De nauwkeurigheid van een RTK GPS systeem is bij 2 dimensionale systemen maximaal 1 centimeter. Maar doordat de satellieten op duizenden kilometers afstand boven de aarde zweven en de afstand tussen Rover en Basis station enkele kilometers bedraagt, ontstaan driehoeken waaruit de hoogte (Z) moeilijker te bepalen is dan de X en Y van de positie. Als vuistregel geldt dat de X en Y coA¶rdinaten anderhalf maal nauwkeuriger te bepalen zijn dan de Y coA¶rdinaat. Waardoor de hoogte een nauwkeurigheid kent van 2 centimeter. Een laser kent een nauwkeurigheid van 3mm op 100meter. Dit zal bij een afstand tussen ontvanger en laser van 400 meter een nauwkeurigheid betekenen van 1,2 centimeter. Echter is een mens niet in staat handmatig met deze afwijking te meten en zal in de praktijk altijd meer bedragen. De nauwkeurigheid van het opmeten gaat er dus zeker niet op achteruit.

Wanneer de metingen zijn verricht moet er een gemiddelde aflezing berekend worden. Met genoteerde hoogtes zal dit handmatig moeten gebeuren. Via een software pakket in combinatie met de 3D GPS ontvanger kan dit automatisch op de computer[27].

Het nieuwe ontwerp is wel van wezenlijk belang en veranderd aanzienlijk door middel van 3D GPS. Voorheen werd zelf een model gecreA«erd doormiddel van een bepaalde gewenste afschot. Doordat tijdens het egaliseren een gesloten grondbalans belangrijk is moet dit zorgvuldig worden berekend met behulp van een schuifstaat. Hiermee worden er transport pijlen in het rooster getekend, zodat duidelijk wordt welke grond waarheen verplaatst wordt. Met het 3D GPS systeem is het door de digitale kaart mogelijk dit op de computer te laten berekenen. Het gewenste afschot is aan te geven waarna er een digitaal ontwerp verschijnt. Doordat dit snel te realiseren is zijn er per situatie meerdere modellen te maken. In het geval van een ronde kavel is het bijvoorbeeld mogelijk het hoogste punt te verplaatsen wat de transportafstanden van de grond veranderd. De mogelijkheden van de software biedt dus zijn kansen.

Dit nieuwe digitale ontwerp is vervolgens terug te koppelen naar de Rover en is op deze manier makkelijk uit te zetten op het veld. Voorheen moest het handontwerp via de laser worden uitgezet. Het verschil hierin zit hem in de laser en rover en in de koppeling tussen laser/papier en rover/software.

 

4.2 Werkzaamheden

Tijdens de uitvoering van de kavelverbetering gaat het voordurend om hoogtes en laagtes. Een diepploeg moet namelijk precies op de juiste diepte ploegen. Komt er namelijk te veel ondergrond naar boven zal de grondbalans niet meer in evenwicht zijn. Een aansturing hierbij is genoodzaakt omdat de hoogte verschillen moeilijk te waarnemen zijn met het blote oog. De huidige manier met een laser zou door de nieuwe technologie worden vervangen door een GPS Athene. Het verschil zit vooral in de mogelijkheden. De diepploeg hoeft namelijk niet in het zicht van het basisstation te staan en heeft dus geen last van blokerende objecten voor de laser straal. Ook heeft de machinist niet alleen een indicatie van de diepte maar kan ook zien wat zijn positie is.

Verder zal ook een dozerbak en kilverbak nauwkeurig volgens het nieuw gemaakte model moeten werken. Een laser hiervoor is gebruikelijk maar heeft zijn beperkingen. Zo kan een laser elke keer maar een deel van het veld doen in verband met de afschot van de laserstraal. Ook kan een laser maar werken met een beperkt hoogteverschil. Kortom zijn er bij kilveren met een laser meer aandachtspunten dan met het 3D GPS systeem en is ook hier de positie van de kilverbak bekend. De machinist kan op deze manier exact zien waar hij zijn grond moet weghalen en heen moet brengen[28].

Wanneer het grond over een grote afstand verplaatst moet worden kan dit ook met behulp van opladen door middel van kranen en dumpers. Tot dusver vraagt dit enig inzicht en moet de machinist zelf onderscheid maken in onder- en bovengrond. Met een 3D GPS is een indicatiemonitor in de cabine te plaatsen die vanuit het ontwerp weet hoeveel ondergrond er op die plek naar boven is geploegd en weet deze grens nauwkeurig aan de machinist door te geven. Op deze manier graaft de machinist aan de hand van deze indicatie en hoeft zelf geen onderscheid te maken in onder- en bovengrond.

Verder zijn er verschillende machinebesturingen namelijk halfautomatische machinebesturing en automatische machinebesturing. De mogelijkheden hierin met een laserontvanger zijn vergelijkbaar met de mogelijkheden van een GPS Athene. Beide systemen vertalen het signaal naar een indicatie of aansturing. Bijvoorbeeld bij een kilverbak is het met een laser mogelijk dat 300 a 700 keer per minuut het sein 'lager' of 'hoger' automatisch wordt verwerkt. Deze zelfde nauwkeurigheid is met een GPS Athene te bereiken. De veranderingen binnen de machine aansturing en indicatie zijn dus minuscuul[30].

4.3 Controle

Een goede uitvoerder bepaalt voor 70% het succes van de organisatie[31]. Ook het controleren van het werk licht in de handen van de uitvoerder. Het concrete verschil tijdens het controleren heeft te maken met het meten. De koppeling tussen het ontwerp en het nameten is makkelijker doordat er een digitaal ontwerp word meegedragen in de Rover. Met behulp van de laser moet de opgenomen maat gecontroleerd worden met het ontwerp dat meestal op papier wordt meegedragen. Meetfouten en een verkeerde koppeling met het ontwerp kan grote gevolgen hebben. Het risico dat dit gebeurd is kleiner en de controle wordt vereenvoudigd. De kennis die hier voor nodig was wordt deels vervangen door software techniek. Tevens is er minder nabewerking nodig omdat alles exact gebeuren kan en niks dubbel gedaan hoeft te worden. A 

 

5.A A A A A A A A A A A A A  Tijdsbesparing met 3D GPS

Tijdsbesparing is een belangrijk begrip in de 3D GPS technologie, het bepaald voor een groot deel het rendement. Met een 3D GPS systeem kan sneller gewerkt worden waarbij de kwaliteit van het werk er niet op achteruit gaat. In veel gevallen gaat deze er zelfs op vooruit. Tijdsbesparing is los van de andere aspecten goed op realistische wijze uit te werken.

5.1 Tijdsbesparing uitvoerder

Een investering binnen 3D GPS zal ten opzichte van de uitvoerder een verschuiving betekenen van de verticale stippellijn in figuur 99. De blauwe pijl geeft de verandering van een 3D GPS systeem weer. De tijdsbesparing voor de uitvoerder zal zich vooral vertalen in de voorbereidingswerkzaamheden. De taken van een uitvoerder is in meerdere categorieA«n te verdelen, namelijk het opmeten, verwerken, berekenen en uitzetten. Een deel van de tijdsbesparing zit in de nieuwe technologie doordat er sneller meetresultaten te verkrijgen zijn. De overige tijdsbesparing zit in de bijkomende software waardoor er minder berekend hoeft te worden. Om objectief een beoordeling te geven over de tijdsbesparing nemen we een scenario van een gemiddelde situatie. Hierin wordt een gemiddelde kavel van 7hectare met ondergrond geA«galiseerd. Wieringa Bedum verwerkt deze door middel van de huidige methode. In figuur 99 is te zien waarin hoeveel tijd de uitvoerder per categorie bezig is geweest.

7 hectare bouwland rondleggen geraamd op € 25.000
Land inmeten
	Laser opzetten	0,25 uur
	Kavel in kaart brengen en noteren	2,5A A  uur
	Reverentiepunt maken	0,25 uur
Verwerken
	Verwerken gegevens	1A A A A  uur
	Maken grondbalans	1.5A  uur
	Offerte calculatie	1A A A A  uur
Uitzetten en controleren
	Nameten ontwerp en praktijk Piketten aanbrengen Laser opzetten	= 2% van de aanneemsom
		= 2% van € 25.000 (gemiddelde aanpak)
		= € 500
		= uurloon van € 50
		= € 500/50
		= 10 uur
TOTAAL		= 16 uur
		= 2 uur en 20 minuten per hectare

7 hectare bouwland rondleggen geraam d op € 25.000
Land inmeten
	Laser opzetten	0,25 uur
	Kavel in kaart brengen en noteren	2,5A A  uur
	Reverentiepunt maken	0,25 uur
Verwerken
	Verwerken gegevens	1A A A A  uur
	Maken grondbalans	1.5A  uur
	Offerte calculatie	1A A A A  uur
Uitzetten en controleren
	Nameten ontwerp en praktijk Piketten aanbrengen Laser opzetten	= 2% van de aanneemsom
		= 2% van € 25.000 (gemiddelde aanpak)
		= € 500
		= uurloon van € 50
		= € 500/50
		= 10 uur
TOTAAL		= 16 uur
		= 2 uur en 20 minuten per hectare

Figuur: 99

Bron: Westra

De totale tijdswinst bedraagt 16 uur minus ..... uur wat neer komt op een tijdsbesparing van.... uur. Dit zal neer komen op een besparing van .....uur per hectare. Jaarlijks zal dit een besparing kunnen opleveren van .... bij 100 hectare, ... bij 200 hectare en ... bij 300 hectare. Gemiddeld kan een loonbedrijf ...hectare op jaarbasis egaliseren en is uit te gaan van een tijdsbesparing van ...uur. Wat deze besparing oplevert ten opzichte van de investering komt terug in hoofdstuk 99.

 

5.2 Tijdsbesparing in de uit te voeren werkzaamheden

Tijdsbesparing in de uit te voeren werkzaamheden zou zich moeten vertalen in meer capaciteit van de machines. Handelingen moeten overgeslagen worden of worden vereenvoudigd waardoor er tijd wordt bespaard. Wanneer we in figuur 999 kijken wordt er door deze tijdsbesparing in het uit te voeren werk niet meer efficiA«ntie behaald maar komt het terug in de behandelcapaciteit. Door extra tijd is er een grotere vraag te vervullen. Daarbij is belangrijk in hoeverre enkele tijdsbesparingen deze behandelcapaciteit kunnen vergroten. Alle werkzaamheden staan namelijk met mekaar gekoppeld. Wanneer een kraan dus sneller kan werken is dit slechts A©A©n factor van het gehele project en is het nog niet zeker of deze tijd ergens anders in benut kan worden. De kans is dus aanwezig dat het de druk van de machinisten kan ontlasten maar dat de werkzaamheden totaal gezien niet sneller verlopen. Om te beoordelen in hoeverre er sprake is van ontlasten of capaciteitsverhoging worden de stappen van hoofdstuk 2 beoordeeld naar de capiciteit. Hieruit proberen we de koppelingen in de vier stappen te maken en de eventuele capiciteitsbeperkende factoren naar voren te halen. Wanneer er in deze capiciteitsbepalende bewerkingen tijdwinst wordt behaald zal de curve in figuur 99 in het positieve veranderen.

Om te beginnen in stap A©A©n het diepploegen. Een gebruikelijke A©A©n schaarploeg heeft een capaciteit van ...... en betekend dat deze ver boven de gemiddelde jaarlijkse hectares uit komt en dus geen beperking in de totale capaciteit is. Wel is de capaciteit afhankelijk van velen factoren, duidelijk is echter dat deze bewerking niet van invloed is op de gehele egalisatie.

In stap twee ging het om het transporteren van het grond. Duidelijk is dat op een glooiende kavel er veel kuubs verzet moeten worden. De hoogte verschillen en afstanden zijn bepalend voor de duur van de werkzaamheden. Gemiddeld gezien moet per hectare 375 kuub getransporteerd worden[33] in Nederland wat resulteert in een gemiddelde oppervlakte van 228 meter x 228. Dit geeft gemiddeld gezien een transport afstand van 114 meter wanneer er uit gegaan wordt van het middelpunt en een vierkant formaat. Het totale gemiddelde komt hierbij op 1950 kuub met een afstand van 114 meter. Met een capaciteit van ...... per kuub kost dit 3 weken werk op een oppervlakte van 5,2 hectare. Op jaarbasis komt dit neer opA A  .....

Stap drie is gelijk aan stap A©A©n en zal afhankelijk zijn van de capaciteit van het ploegen. Deze capiciteit is ...... per ... . Deze benodigde tijd zal bij de tijd van stap A©A©n opgeteld moeten worden om op deze manier de totale tijd van de diepploeg te kunnen inzien. De totale tijd zal neer komen op.....

Voor stap vier is de capaciteit van het kilveren van belang. Het afkilveren kent een gemiddelde capaciteit van .... per hectare. Totaal kost dit op een gemiddelde kavel van 5,2 hectare xx aantal uur. Op jaarbasis zal dit ... uur afkilver werk betekenen. In figuur 999 staan de capaciteiten in een tabel weergegeven.

Activiteit	Capaciteit	Jaarlijkse gebruik (uitgegaan van 300? hectare egalisatie werk)
Ondergrond naar boven ploegen (stap 1)
Ondergrond verplaatsen (stap 2)
Ondergrond naar beneden ploegen (stap 3)
Afkilveren (stap 4)
Totaal

Hieruit kan geconcludeerd worden dat de verplaatsing van de ondergrond de meest tijdsrovende activiteit tijdens de egalisatie is. Wanneer hierin tijdsbesparingen kunnen gerealiseerd worden zal het desbetreffende bedrijf in staat zijn totaal meer capaciteit te creA«ren en meer vraag aan te kunnen. In de tijdsbesparingen door middel van 3D GPS wordt met name gekeken naar de tijdsbesparen binnen de ondergrondverplaatsing. Vanuit de Grond-, Weg- en Waterbouw zijn elke seneario's over tijdsbesparing bekent die zich ook in de kavelverbetering voor zouden doen. Vanuit de kavelverbetering is Loonbedrijf Westra bekend met de te behalen tijdswinsten.

Kranen...Bulldozeren...

6. A A A A A A A A A A A A A  Overige aspecten bij toepassing van 3D GPS

Naast de tijdsbesparingen zal een investering in 3D GPS gepaard gaan met een aantal veranderingen. Veranderingen die zich niet rechtstreeks vertalen in rendement maar die wel van belang zijn en meewegen in het besluit om 3D GPS te investeren komen in het volgende hoofdstuk aan de orde.

6.1 Kwaliteit van kavelverbetering

De biodiversiteit in de bouwvoor neemt door bodemtechnische ingrepen tijdelijk af. Bodemtechnische ingrepen zijn liever ook niet gewenst maar kennen in sommige gevallen geen andere alternatieven. Met name zal er tijdelijk een negatief effect op het bodemleven in de bouwvoor plaatsvinden. Dit effect zal zich vertalen in lagere opbrengsten. Door de ingreep van een kavelverbetering krijgt de bodem een verschaalde bovenlaag, waarin onbedoeld het organische stof- en fosfaatgehalte lager is dan de oorspronkelijke bovengrond. Wat betreft de bodemverdichting in de Nederlandse landbouwgronden is er geen kwantitatieve informatie over bekent. In de Quickscan Soils in the Netherlands (Alterra, 2004) wordt wel verwacht dat veel kavels te maken hebben met bodemverdichting. Ook DLV G&R zegt mogelijke tekenen van verdichting te vertonen. De bodemverdichting die optreed zal tot stand komen doordat de druk van de machines groter is dan de draagkracht van de bodem. Met name de bovengrond is kwetsbaar voor verdichting. In de ondergrond neemt de druk van machines en werktuigen snel af. De verdichting in de bovengrond kan meestal in enkele grondbewerkingen of op een natuurlijke wijze herstellen. Dit door middel van zwel en krimp door droogte en vorst. In de ondergrond treedt zwel en krimp in mindere mate op, de schade van verdichting in de ondergrond is aanzienlijk groter en hersteld zich moeilijker. Op welke schaal bodemverdichting optreedt en in welke mate er sprake is van negatieve effecten is niet bekent[34].

Duidelijk is dat bodemverdichting en de biodiversiteit belangrijke begrippen binnen de kavelverbetering betekenen. Bij het omploegen van de onder- en bovengrond kan onnauwkeurig werken tot verschraling lijden. Dit zal resulteren in minder bodemleven wat zoveel mogelijk voorkomen moet worden. Uit de praktijk is gebleken dat deze bewerking net zo nauwkeurig kan met laser als met 3D GPS. Dit omdat de positie niet echt van belang is en makkelijk is uit te zetten voordat het ploegen begint[36].

Bij de verplaatsing van het grond is een positie in 2D in combinatie met de derde dimensie wel bevorderend voor de kwaliteit van het grondwerk. Doormiddel van de positie bepaling is namelijk nauwkeuriger te rijden volgens de pijlen van het egalisatieplan. De gecalculeerde routes zijn op het display duidelijk te zien waardoor de afstanden minimaal blijven. De verdichting wordt hiermee dus beperkt. Deze verdichting is extra van belang omdat het ondergrond betreft die terug geploegd wordt. Door te werken met GPS in plaats van een laser is het ook mogelijkheid grote kavels te kilveren en te egaliseren. Ook hierdoor zullen de afstanden beperkt kunnen worden[38].

In deze zelfde activiteit van grondverplaatsing is de bulldozer of dozerbak geschikt om grond weg te schrapen. Ook deze bewerkingen kunnen resulteren in verdichting van de grond[40].

Wat betref een situatie waarbij kranen de grond opgraven wordt op de huidige manier gebruik gemaakt van piketten en kleurverschil van de bodem. De machinist graaft een diepte aan de hand van pikketen of kijk aan de hand van kleurverschil in onder en bovengrond welke grond opgeladen dient te worden[43]. Vooraf is dit onderscheid dus moeilijk theoretisch te maken. Een indicatiesysteem kan in de kavelverbetering een hulpmiddel zijn maar zal de mate van verschaling niet doen verminderen.

Grondprikken?westra?

6.2 Gemak tijdens de werkzaamheden

Stuurhulp- en automatische stuursystemen maken het werk van een bestuurder eenvoudiger. De chauffeur kan zich beter concentreren op de werkzaamheden doordat zijn taken zijn verlicht. Verder bespaart 3D GPS begeleiding tijd doordat piketten niet meer geplaatst hoeven worden. Deze tijdsbesparing gaat gepaard met verlichting van het werk. Het in- en uitstappen en het in de gaten houden van de piketten betekend voor velen een inspanning welke weg zou vallen door de komst van GPS. De verwachtingen van de sector op het gebied van de ontwikkeling van GPS zijn hoog gespannen. Het merendeel ziet de investering als handigheid en controle van de geleiding en indicatie. Iets minder dan de helft ziet de investering terug in kwaliteit door middel van kaarten en kwaliteitsbewaking[44].

Ook is voor velen handig dat je door middel van 3D GPS meer werkbare uren kan creA«ren. In het donker werkt GPS namelijk net zo goed als overdag wat de mogelijkheden voor 's avonds werken groter maakt[46].

Gebruikersgemak is vandaag de dag van cruciaal belang. Het genoemde motief is bij veel investeringen gemak, maar krijgt de overtuiging uit andere motieven. Voor de machinisten is bedieningsgemak erg belangrijk. Alles moet binnen handbereik zijn en alles moet digitaal en makkelijk werken. Automatisering is voor machinisten en chauffeurs het meest belangrijke, vaak wordt ook gekeken naar het aantal uren dat het geen gebruikt wordt[47].

In een artikel van Geo-info staat een deel geschreven over de ontwikkelingen omtrent 3D GPS. Hierin staat geschreven dat landmeten nog makkelijker wordt dan het de laatste jaren al is geworden. De leverancier van Leica beschrijft vervolgens de huidige ontwikkeling. Uit een wereldwijd onderzoek bleek dat de wensen van de klanten ondergebracht kon worden in een aantal elementen, variA«rend van het werven en ontwikkelen van gespecialiseerd personeel, via een heleboel wensen met betrekking tot de in te zetten instrumenten en een flexibele dataregistratie tot en met een goede service van het gehele 3D pakket. Het gemak is dus de wens van de klant aldus Andre Wevers (Sales en Marketingmanager Leica)[48].

6.3 Benodigde vakkennis

Met vakkennis wordt bedoelt dat iemand zich bekwaamd heeft in een of meerdere activiteiten binnen zijn of haar vakgebied. Door middel van deze activiteiten is een persoon in staat iets te bereiken. De meeste van de benodigde vaardigheden komen vanuit de praktijk. De kennis van uit een opleiding of cursus zal een ondersteuning zijn voor de vakkennis en vaardigheden.

Wie verwacht dat het landmeten tegenwoordig gemakkelijker is dan vroeger heeft het verkeerd. Het sprookje van een knop indrukken gaat niet op volgens Andre Wevers. Het werkt precies en betrouwbaar. De metingen blijken tweemaal zo snel te kunnen als voorheen. Het gemak en de tijdsbesparing hebben weinig te maken met de benodigde vakkennis2.

Volgens Loonbedrijf Wieringa is GPS niet bedoelt om met minder vakmanschap het doel te bereiken. De berekening voor de grondbalans gaat via de computer en het beeld wordt digitaal doormiddel van hoogte kaarten. Maar weten wat er gebeuren moet en wat je berekend blijft van cruciaal belang, 3D GPS kan een hulp middel zijn maar zal nooit de benodigde vakkennis verminderen. Wel is het bedrijf belangstellend in de techniek en staat er voor open. Maar vaktermen over inklinken/afschot en soorten grond zijn niet in software te verwerken aldus Jan Kooijinga (uitvoerder cultuur technischwerk)[49].

Dennis Nijland van Geometrius sluit zich bij deze mening aan en moet bekennen dat de kennis bij egalisatie meer van belang is dan bij een autopilot (een systeem waarbij de trekker automatisch recht stuurt). Recht rijden is een bepaald kunstje die je door een stuurautomaat makkelijk kan vervangen. De persoon op deze trekker hoeft dit kunstje dus niet te kunnen waardoor je flexibeler wordt. In hoeverre kennis hierbij van belang is valt over te discussiA«ren. Bij egaliseren gaat dit niet op, en zal je nog steeds zelf handelingen moeten blijven verrichten op het gebied van het egalisatieplan. Dit is geen kunstje of instelling waardoor je iedereen er mee kan laten werken, hooguit zal het eerder te begrijpen zijn. Dennis Nijland gaf zelf ook aan: 'ik weet exact tot de laatste instelling hoe alles werkt maar kan nog geen kavel goed egaliseert krijgen.'[50]

7. A A A A A A A A A A A A A  Rendement van 3D GPS

7.1 Aanschafwaarde

7.2 Bedrijfseconomische aspecten

7.3 Fiscale mogelijkheden

7.4 Rendement

7.4.1 Voorbeeld berekening

8. A A A A A A A A A A A A A  Conclusie

8.1Hoofdvraag

8.2 Aanbevelingen

Pagina 19 akkerbouw wetenschap

Samenvatting

Begrippenlijst

Literatuurlijst

31

---

[1] Tuin en parktechniek, april 2009

[2] Integratie van mobiele positiebepaling in instant messaging protocols, 2006-2007

[3] Tuin en parktechniek,A  april 2009

[4] https://gps-center.be/html/gps_f_a_q_.html

[5] https://www.kantersgraszoden.nl/akker-egalisatie.htm

[6] IPC Groen praktijkschool informatie

[7] Landmeten en waterpassen IPC,A  april 2001

[8] https://www.visserdokkum.nl/grondverzet.html

[9] https://www.visserdokkum.nl/grondverzet.html

[10] Bouwvoorverbetering door middel van diepe grondbewerking WUR, februari 2008

Toepassing GPS en GIS in de akkerbouw. PPO, februari 2008

[12] www.greenkieper.nl

[13] Tuin en parktechniek, april 2009

[14] https://www.geometius.nl/index.php?id=536&active_menu_item=24&subcat=8

[15] https://landbouw.geometius.nl/product.php?id=722&active_menu_item=24

[16] https://www.trimble.com/gcs900dg-exc.shtml

[17] https://www.mcs-laser.nl/docs/PDF/control_05.pdf

[18] https://www.geometius.nl/uploads/leaflets/fs_rtk-fieldlevel.pdf

[19] Individuele verdieping Hans Deterink, februari 2009

[20] https://www.topcon-positioning.eu/nl/index.asp?pageid=ebc9c3774ed249a182b4a6bf57293aab

[21] https://www.roadbarneveld.nl/images/PDF-folders/Entjes.pdf

[22] https://www.topcon-positioning.eu/nl/img/pdf/pdf_GPS/Booklet%20GPS+%20Info_Dutch_final.pdf

[23] Loonbedrijf Wiering/Loonbedrijf Westra

[24] Surveying with GPS for Construction Works Using the National RTK Reference Network an Precise Geoid Models, juli 2004

[25] Landmeten en waterpassen IPC,A  april 2001

[26] https://www.kieboomlasersystemen.nl/weg_egaliseren_laser.html

[27] Loonbedrijf Wieringa

[28] Veldpost nr. 5/6, 13 februari 2010

[29] Trimble Precisie Landbouw, GPS voor alle seizoenen, alle gewassen, elk terrein, elk voertuig- een investering in groei

[30] Landmeten en waterpassen IPC,A  april 2001

[31] Individuele verdieping Hans Deterink, februari 2009

[32] Loonbedrijf Wieringa

[33] Dragers landelijk gebied, Achtergronddocument bij Natuurbalans 2006

[34] Duurzaam bodemgebruik in de landbouw, een beoordeling van agrarische bodemgebruik in Nederland

[35] Machinist ploeg/kilverbak, Nittert Wiertsema

[36] https://www.gebr-emonds.nl/site/egaliseren.html

[37] Trimble, Dennis Lentink

[38] Technische richtlijnen ter preventie van schadelijke bodemverdichting, IRS

[39] https://www.visserdokkum.nl/grondverzet.html

[40] https://www.cobouw.nl/nieuws/2010/01/18/Mk-straathof-gps.html

[41] Loonbedrijf Wieringa

[42] Bodem en mechanisatie, Bert Vermeulen WUR

[43] Landbouw&Techniek 3, 13 februari 2009

[44] Toepassing GPS en GIS in de akkerbouw, Nut en rendement van toepassingen op het gebied van geolandbouw

[45] Kees Werkman, gebruiker 3D GPS warffum

[46] Nittert Wiertsema

[47] Landbouwmachines, ING Economisch Bureau/ING Lease Nederland

[48] Geo-info, De presentatie van een nieuwe generatie instrumenten

[49] Loonbedrijf Wieringa

[50] Geometrius, Dennis Nijland

Cite this page