Tijd, schaal en kwaliteit geven de toch al rijke 3D informatie businesswaarde

In mijn vorige blog heb ik de eerste drie dimensies uitgelegd en in het kader van de digital twin geplaatst. Daarbij zagen we duidelijke beperkingen aan lineaire registraties en platte 2D-kaarten, maar ook aan moderne 3D-visualisaties. Toch heeft het gebruik van echte en integrale 3D-registraties grote voordelen, waaronder de mogelijkheid om ook in deze driedimensionale wereld te kunnen rekenen. Bovendien past 3D het best bij onze echte wereld. Mijn advies was dan ook om zoveel mogelijk alle drie de dimensies te registreren. Ook als je de derde dimensie nu nog niet gebruikt. Voor berekeningen of toekomstige functionaliteit kan die goed van pas komen.

In het tweede deel van dit blog ga ik vooral in op de 4^e en 5^e dimensie. Hiermee komt vooral de echte businesswaarde van de data naar boven. Om dat duidelijk te maken, leg ik eerst goed uit wat die twee extra dimensies inhouden. Normaalgesproken zie je die namelijk niet.

Onze wereld is een werkelijke wereld. Alles is ergens, heeft een bepaalde vorm en kwaliteit. Je kunt het bekijken of voelen

Nu zijn er twee extra zaken die aandacht behoeven omdat ze helpen om onze werkelijke wereld beter weer te geven. Allereerst is onze wereld dynamisch en houdt nooit op te veranderen. Voor een geograaf levert dat een pittige uitdaging op. Het zou handiger zijn om een volledig stabiele wereld te hebben die je voor eens en voor altijd kunt vastleggen in haar geografie. Maar zo is het nu eenmaal niet en dat heeft consequenties. Dit is de 4^e dimensie: tijd.

Het tweede punt is dat je zaken van dichterbij en van verder weg kunt bekijken. Dit heeft consequenties voor de mate van detaillering van de weergave. Zo is uw woonplaats op de wegenkaart van Nederland die u bij het tankstation slechts een stip, terwijl de detailkaart die de gemeente van uw omgeving bijhoudt veel verder inzoomt. Dit is de 5^e dimensie: schaal. Aanvullend is de kwaliteit van de data van belang. Die schaar ik hier niet onder de 5^e dimensie, maar vaak gebeurt dat wel.

De 4^e dimensie: tijd

Onze wereld verandert als gevolg van weer, klimaat, menselijk handelen en natuurlijke degradatie van materialen. Informatie over die wereld moeten we dus onderhouden, synchroon met de fysieke verandering. Dit betekent dat we deze omgeving eigenlijk permanent moeten inmeten of registreren. De trend om steeds vaker sensoren toe te passen om min of meer automatisch een aantal veranderingen te registreren, sluit daar mooi bij aan. Bij de topografie is deze ontwikkeling nog niet vergevorderd, maar mogelijkheden zijn er al volop. Onder andere aardobservatiedata van satellieten helpen daarbij.

Het inwinnen van al deze dynamische data levert informatie op die weer van pas komt bij nieuwe plannen om onze omgeving aan te passen. Zo ontstaat er een cyclisch proces. Het ligt voor de hand om te streven naar een situatie waarin we de wereld om ons heen zo veel mogelijk geautomatiseerd blijven inmeten en verwerken tot actuele digitale informatie. Dit is een duidelijk onderdeel van het digital twin-concept. De digitale tweeling die meegroeit met zijn fysieke variant.

Zo krijgen we langzaam een duidelijker beeld van de 4^e dimensie. Het gaat namelijk om de factor tijd. Digitaal kun je die eenvoudig opslaan door aan elk gegeven een tijdsgeldigheid mee te geven. Die geldigheid kan zowel in het verleden als in de toekomst zijn. We willen in de gegevensverzameling in de tijd kunnen reizen. Zo kunnen we opzoeken hoe de omgeving er vroeger bij lag of wat het ontwerp voor een toekomstige aanpassing is.

Hierbij is het belangrijk dat om goed na te denken over de frequentie waarmee we gegevens willen aanpassen. Dat bepaalt niet alleen wat je met de informatie kunt doen, maar ook hoeveel tijd, geld en opslagcapaciteit je ervoor nodig hebt.

Data realtime bijhouden

Een andere manier om de factor tijd in geografisch georiënteerde systemen op te nemen is door data (bijna) realtime bij te houden. Dit is vooral zinvol bij zaken die ook realtime aan verandering onderhevig zijn. Denk aan bewegende objecten. Hiermee wordt een hele complexe wereld aan ons geografisch denken toegevoegd. Een goed voorbeeld is de registratie van actuele voertuiglocaties. In de traditionele wereld van de kaartenmakerij komt een auto alleen op de kaart te staan als het een standbeeld is. Maar in de operationele informatievoorziening is dit soort dynamische informatie van groot belang.

Wat realtime registratie complex maakt is vooral de technologie die erachter schuilgaat. Hoe vaak wordt data ververst en hoe lang duurt het voordat de data tot nieuwe, zichtbare informatie is opgewerkt? We hebben het dan meestal over de update-frequentie en latency. Hierbij moet je ook nadrukkelijk de vraag stellen welke updates je wel en niet wilt bewaren, eventueel in gecondenseerde vorm.

De 5^e dimensie: schaal

Het maakt verschil of je in een overzicht naar heel Nederland kijkt of naar een detail van een woonomgeving. Je ziet dan ook andere zaken. Een snelweg op de overzichtskaart ziet eruit als een streep, terwijl dezelfde snelweg in detail is opgebouwd uit meerdere rijstroken, geleiderails, afwatersystemen, borden, viaducten, beplanting en markeringen als strepen en pijlen op het wegdek.

In de 5^e dimensie kijken we naar deze detaillering van de informatie. De technische term die hierbij hoort is de Level of Detail (LoD). Hoe meer detail, hoe hoger het LoD-getal. Om een hogere LoD te behalen in de registratie, moet je meer gegevens inwinnen. Meestal betekent dat ook dat je meer dataopslag nodig hebt. Toch is hier veel voor te zeggen. Bij het gebruik van de informatie kun je wel opgeslagen gegevens weglaten, maar andersom lukt het niet om achteraf nog even snel zaken toe te voegen die je eerder niet geregistreerd had.

Het proces van gegevens weglaten heet ook wel generalisatie. Hiervoor bestaan al de nodige digitale oplossingen. Het is vooral belangrijk om van tevoren goed na te denken over het benodigde detailniveau voor alle gegevens. Dat bepaalt ook het niveau waarop je moet registreren en modelleren. Dit met alle consequenties voor opslag, kosten en systeemprestaties. Je kunt de LoD ook zelf eenvoudig vastleggen als attribuut van de data door er standaard getallen aan te geven.

Datakwaliteit

Van gegevens kun je ook registreren met welke mate van betrouwbaarheid je ze hebt vastgelegd. Hoe zeker weet je dat het geregistreerde object ook daadwerkelijk daar ligt of dat het ook dat object is? Dit hangt uiteraard samen met de manier van inmeten of registreren, maar ook met de manier waarop je de data verder tot informatie verwerkt. Er is dan een sterke relatie met de 4^e dimensie: tijd. Zoals gezegd verandert alles permanent. Zo kan de locatie van een object goed ingemeten zijn, maar in de loop van de tijd wat verschuiven. Ook bij een waarde voor de datakwaliteit hoort dus een moment in de tijd waarop die geldig is of was.

Combineer dimensies voor gebruikswaarde

Geografische data bijhouden in 1, 2 of 3 dimensies is heel boeiend en belangrijk, maar blijft grotendeels beperkt tot de wereld van registreren, bewerken en opslaan. Dit is traditioneel de wereld waar geodeten en geografen mee bezig zijn. Daar zijn niet alleen veel kosten mee gemoeid; het kan soms ook veel opleveren. Ook die opbrengsten liggen vooral in de traditionele hoek. Daar is natuurlijk niets mis mee. Blijf dit dus vooral doen.

Maar de echte businesswaarde ontstaat bij operationele systemen. Hiermee kun je permanent geld verdienen of besparen. Denk bijvoorbeeld aan een geografisch meldkamersysteem met dynamische gegevensstromen, zoals voertuiglocaties van hulpverleners, locaties van meldingen, dynamische risico’s en het actuele verkeer en weer. Juist de geografie is hier de bindende factor en zorgt voor een grote waarde. Dit levert een zogeheten Common Operational Picture (COP) op. Een algemeen overzicht dat voor verschillende soorten gebruikers geschikt is en gedeeld kan worden.

Als de basis goed is, zijn voor dit soort systemen geen complexe integraties nodig. Als we de dimensies maar goed op orde hebben en de data in overeenkomstige referentiestelsels hebben opgeslagen. Dankzij attributen over tijd en schaal hebben we dan ook de mogelijkheid om in de tijd te reizen of in de informatie in te zoomen op detail of juist uit te zoomen naar het grote plaatje.

Zo komen alle onderwerpen uit deze twee blogs weer samen.

Wilt u van gedachten wisselen over dit thema? Neem gerust contact met mij op via de contactbutton op deze pagina.