Drones en de historie van luchtfotografie in Den Haag
Tien jaar drones in de Haagse archeologie
Het is bij archeologisch onderzoek gebruikelijk en meestal vereist om het opgravingsvlak fotografisch vast te leggen. Het resultaat hiervan is vaak een foto die vanaf de putrand of stort genomen is en de hele put overziet. De foto’s geven een ‘oblique’, dat wil zeggen vertekend beeld van het vlak. Deze beelden zijn bewijs dat daadwerkelijk een vlak is aangelegd, maar verder zijn ze vrijwel onbruikbaar.
Om de bruikbaarheid van vlakfoto’s te vergroten, werd al snel geprobeerd een groter deel van het vlak loodrecht van boven vast te leggen. De afdeling archeologie van de gemeente Den Haag heeft een lange geschiedenis met het vanuit de lucht fotograferen van het vlak. Een van de makkelijkste oplossingen voor het maken van een luchtfoto is door de camera samen met fotograaf op hoogte te brengen. Dit werd gedaan door in de bak van een kraan te staan of door bijvoorbeeld een fototoren neer te zetten.
Het resultaat is een vogelvluchtfoto van beperkte hoogte, maar die al een stuk meer laat zien dan een vlakfoto vanaf de grond of vanaf de stort. Naarmate er meer aandacht kwam voor Arbo-verantwoord werken, ontstond ook de wens andere manieren van luchtfotografie te zoeken. Toen de technologie het toeliet een camera zonder fotograaf naar boven te sturen, werden andere methodes bedacht. Met behulp van een vlieger kon – met goede wind – een vlakfoto worden gemaakt. Groot voordeel hiervan was, dat deze vrijwel recht van boven kon worden genomen. Er ging echter veel tijd verloren met deze methode. De foto’s moesten eerst worden ontwikkeld om het resultaat te kunnen zien. Je moest dus inschatten wat er op de foto kwam en bij het mislukken, moest de vlieger weer opnieuw worden opgelaten. Deze methode is daarom niet vaak gebruikt.
Drones
Door de ontwikkeling van drones kwam er een geheel nieuwe methode van luchtfotografie.
De eerste testen met drones waren in het voorjaar van 2012.
De drone bestond al wel, maar is niet te vergelijken met drones die wij nu kennen. Zo was er geen sprake van GPS in de drone en geen beeldscherm bij de bediening die laat zien wat je aan het fotograferen was. Wat betekende dit voor archeologisch onderzoek? Het ontbreken van GPS en een beeldscherm is een belangrijke factor in de stabiliteit en veiligheid van de drone. In de begindagen vloog de drone op “zicht”, dus je zag de drone als een stipje aan de horizon en je moest goed bedreven zijn in het vliegen met drones om te weten wat de voor- of achterkant was om de drone veilig te laten terugkeren en goede opnames te maken. Vooral met harde wind was het aanpoten om überhaupt veilig in de lucht te blijven. Een GPS houdt de drone op locatie en het ontbreken hiervan betekent dat je zelf continu moest corrigeren.
Ook de aanwezigheid van een camera gimble was een onderdeel dat ontbrak op de eerste serie drones. Een gimble zorgt ervoor dat de camera op de drone ten allen tijde stabiel hangt, ongeacht de hoek van de drone. Dus vliegen met harde wind leverde in die tijd veel foto’s op onder een hoek of bewogen. Om dit probleem op te lossen, monteerde Archeologie Den Haag een handmatige gimble op de eerste drone, die van afstand met een servo kon worden bediend.
In de loop van de jaren werd het steeds makkelijker om een drone te gebruiken, en daardoor kwam het inzetten van een drone tijdens de vaste werkzaamheden veel meer in ontwikkeling. Tegenwoordig kan iedereen een drone besturen.
De drone omschreven in de werkinstructie
In Den Haag is vanaf 2013 besloten deze techniek naar een hoger plan te tillen. Voor het project Rotterdamsebaan, waarbij tientallen hectares zijn onderzocht, is vooraf een methode bedacht om een fotografisch overzicht van alle opgravingsvlakken te creëren. Randvoorwaarden hierbij waren dat het overzicht dagelijks in het veld geupdate moest kunnen worden en dat de foto’s op rd-coördinaten moesten staan, zodat de digitaal ingetekende sporen gecontroleerd konden worden. Hiervoor moesten de luchtfoto’s een relatief hoge resolutie hebben. Bij het project Rotterdamsebaan is vooraf een methode bedacht om met een drone een fotografisch overzicht van alle opgravingsvlakken te maken. Om dit doel te bereiken, werd gebruik gemaakt van een laptop met Esri’s Arcgis versie 10.1 en een drone. Het totale veldwerk heeft bijna twee jaar geduurd en is in het voorjaar van 2016 afgerond.
Resultaten drone
De resultaten waren verbluffend. Honderden luchtfoto’s die vele hectaren onderzoek besloegen, gaven een prachtig beeld van de archeologie. Niet alleen is dat mooi als analysemiddel voor het archeologisch onderzoek, ook voor de presentatie van de archeologie bleek dit een grote winst te zijn.
Soms werden ook delen van opgravingsputten met de drone in 3D gescand. Zo is er een mix te zien van vlakopgravingen, 2d getekende sporen en 3d gescande objecten en delen van putten. In verschillende animaties en archeologische games zijn deze resultaten gebundeld. Zo kun je als “speler” nu over het eindeloze archeologische vlak lopen, mogelijk gemaakt door de drone luchtfotografie.
Voor en nadelen drone
In de 10 jaar dat Archeologie Den Haag nu met drones werkt, is er veel gebeurd op het gebied van de drone en het archeologisch onderzoek. Zoals eerder aangegeven, werden verschillende nadelen die de eerste drones hadden door de opkomende techniek vanzelf verbeterd, maar sommige nadelen blijven voorlopig bestaan. Een van de nadelen is de steeds strengere wetgeving. Je kunt niet overal met een drone opstijgen, en niet iedereen mag een drone zomaar besturen. Daarnaast is de drone ook afhankelijk van het weer. Door de komst van GPS is storm geen probleem meer, maar regen is nog steeds lastig. Ook al is daar in de loop van de tijd van alles op verzonnen, zoals schoteltjes boven de propellers, echt duurzaam is dit niet. Een drone kan ook gevaarlijk zijn; hij kan haperen of iemand maakt een stuurfout. Echter, de voordelen zijn altijd groter geweest dan de nadelen. De meeste nadelen zijn getackeld door een duidelijke instructie te maken wanneer, wie en hoe iemand mag vliegen. Daarbij heeft de drone, en de luchtfotografie, zich bewezen tot een essentieel onderdeel van het archeologisch onderzoek.
Alternatieven drone
De tijd heeft uiteraard niet stil gestaan in andere ontwikkelingen en veranderde denkbeelden over het gebruik van drones. Om mooie luchtfoto’s te maken, die bruikbaar zijn voor georeferentie (fotos op rd-coördinaten) met genoeg detail, hoef je niet hoger dan 10 meter te vliegen. Om ook luchtfoto’s te kunnen maken in weer en wind en in gebieden waar je niet mag vliegen, heeft de afdeling een mooi alternatief bedacht. Dit alternatief bestaat uit een 13 meter lange koolstof telescooparm, met daarboven een camera op een gimble. Deze wordt bediend met een telefoon onderaan de telescooparm. Hierdoor kun je precies zien wat je fotografeert en door de kromming van de arm hangt de camera mooi recht boven het vlak. Deze ‘arm’ wordt onze archeologische selfiestick genoemd en wordt nu net zo vaak gebruikt als de drone.
Gebruik drones Afdeling archeologie, Natuur- en Milieueducatie, Gemeente Den Haag
Mijle Meijer, R. van der/P. Stokkel, 2016: Drones in de archeologische praktijk. Luchtfotografie bij Haagse opgravingen, Archeobrief jaargang 20:2