Mijnbouwbedrijven zijn wettelijk verplicht om regelmatig te meten of de bodem daalt of stijgt door gas-, olie- of zoutwinning (artikel 31 Mijnbouwbesluit). Dit gebeurt via verschillende technieken, waaronder waterpassing, GPS en steeds vaker InSAR. De resultaten worden gepubliceerd in zogenaamde meetregisters.
De gemeten hoogtes in deze meetregisters geven alleen de beweging van de meetpunten weer. Om te bepalen wat deze beweging betekent voor het maaiveld of de bodem voor het gehele gebied waar de winningen plaatsvinden, is aanvullende analyse nodig.
Secundaire waterpas
De metingen om bodemdaling door mijnbouwactiviteiten te monitoren, zijn historisch meestal (secundaire) waterpassingsmetingen. Dit proces omvat het meten van de fysieke punten, zoals secundaire merktekens in muren, bouwwerken of palen (zogeheten peilmerken). Elk fysiek punt wordt gemeten ten op zich te van een referentiepunt dat zich buiten de invloedsfeer van de mijnbouwactiviteiten bevindt. Dit referentiepunt is vaak diep gefundeerd en wordt stabiel geacht. De metingen van de peilmerken tonen dus het verschil tussen peilmerk en referentiepunt en geven daarmee een indicatie van de bodembeweging door gas-, olie- en zoutwinning en opslag. De metingen en berekeningen worden uitgevoerd conform de voorschriften van de Centrale Informatievoorziening van Rijkswaterstaat (RWS-CIV) zoals vastgelegd in de 'Productspecificaties Beheer NAP 2023'. Daarnaast geeft de Industrieleidraad ter Geodetische bepaling van bodembeweging als gevolg van mijnbouwactiviteiten eisen aan de opzet van het meetnet, de nauwkeurigheid en de verwerking van de gegevens.
InSAR
InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) is een techniek waarbij radarsatellieten worden gebruikt om vervormingen van het aardoppervlak te meten. Door radarbeelden van hetzelfde gebied op verschillende tijdstippen met elkaar te vergelijken, is het mogelijk om zeer nauwkeurige metingen van oppervlaktevervorming te verkrijgen, in de orde van millimeters tot centimeters. Door de hoogte van het aardoppervlak van twee of meer beelden te vergelijken, kan de relatieve verandering in positie van het oppervlak worden afgeleid.
Een belangrijk onderdeel van InSAR is Persistent Scatterers (PS) interferometrie. Dit zijn punten, zoals een weg of gebouw, op het aardoppervlak die consistent reflecteren in radarbeelden. Ze maken het mogelijk om bodembewegingen over langere tijd nauwkeurig te volgen.
Er zijn inmiddels veel radarsatellieten beschikbaar voor InSAR-metingen. Recentelijk wordt er door mijnbedrijven gebruik gemaakt van deze metingen. Voor de meetregisters wordt meestal gebruik gemaakt van de data van de Sentinel-1 die vanaf ongeveer 2015 gestart is met metingen. De resulterende deformatie tijdseries worden op de locaties van waterpaspeilmerken omgerekend en daar met de bestaande waterpassingen gecombineerd. Dit wordt gedaan door de punten in een gebied rondom een peilmerk te middelen. Het resultaat zijn gecombineerde tijdseries van waterpasmetingen en op metingen gebaseerd op InSAR.
GPS signaleringsmetingen en GPS continue metingen
Naast waterpas en InSAR worden er ook in sommige gevallen Global Navigation Satellite System (GNSS) of Global Positioning System (GPS) als extra meetmethode gebruikt. Via speciale GPS of GNNS-meetstations is het mogelijk om hoogtes op bepaalde punten te monitoren, zonder dat het gehele waterpassingmeetnet gemeten hoeft te worden. Deze metingen worden daarom vaak gebruikt als indicatie of er eerder waterpas metingen uitgevoerd moet worden.
Hier wordt onderscheid gemaakt in periodieke signaleringsmetingen en continue metingen.
- Bij signaleringsmetingen wordt met behulp van mobiele GPS-meetpalen GPS hoogtemetingen uitgevoerd. Een mobiele GPS meetpaal wordt tijdelijk geïnstalleerd (ongeveer 2 weken) en de hoogte wordt gedurende deze periode gemeten. GPS-metingen worden over het algemeen frequenter uitgevoerd dan waterpas, soms jaarlijks. Het voordeel van de jaarlijkse GPS-meetcampagnes is dat het de meetfrequentie van het betreffende meetnet verhoogd. GPS-metingen worden als signaleringsmetingen gebruikt: als de meting significant afwijkt van de prognose, kan een waterpassing van het gehele meetnet eerder dan gepland worden uitgevoerd.
- Er kan gekozen worden voor een continue GPS-meting. In zo’n geval wordt een permanent GPS-station geïnstalleerd, dat voortdurend de hoogte meet.
Voor specifiek de Waddenzee geldt dat het niet mogelijk is om zowel met waterpassing als InSAR te meten. Daarom worden in het geval van bijvoorbeeld de metingen in kader van het meetplan Waddenzee en Havenmond speciale GPS/GNSS signaleringsmetingen uitgevoerd.