De data van het KNMI: Luchtkwaliteit meten via smartphones en onderzoeken waardoor files ontstaan

Elger van der Wel
Elger van der Wel

Het KNMI doet veel meer dan meten wat voor weer het is. Het draagt bij aan heel veel onderzoek.

Het weer. We raken er niet over uitgesproken en het heeft, soms zonder dat we het door hebben, ongelofelijk invloed op ons dagelijks leven. En uiteindelijk daardoor op de hele economie en maatschappij. Uiteindelijk draait het bij het weer om data. Daarmee kun je namelijk onderzoeken wat het weer voor invloed heeft en kunnen organisaties en bedrijven daar rekening mee houden.

KNMIKNMIHet KNMI is een overheidsinstantie die is opgericht in 1854 door Buys Ballot. Het houdt zich bezig met het weer en het klimaat, maar ook met seismologie en de luchtkwaliteit in ons land.Een paar maanden geleden sprak ik daarover met Paul Walsh van The Weather Company. Eén van de grote internationale weerdatabedrijven, dat sinds vorig jaar eigendom is van IBM. Maar ook dichterbij huis gebeuren er hele interessante dingen met weerdata. In de Bilt, bij het KNMI. Een organisatie die misschien een beetje een suffig imago heeft, maar ongelofelijk veel interessante dingen doet! Onlangs sprak Colin Koolhaas, Strategisch Business Manager, van het KNMI op de Big Data Expo in Utrecht over wat het KNMI allemaal doet met zijn data. En ook vooral wat het doet samen met andere organisaties.

Data verzamelen

Om te beginnen even de cijfers: het KNMI heeft 45 eigen meetstations verspreid over Nederland. Zij meten onder meer luchtdruk, temperatuur, vochtigheid en wind. Daarnaast komt er elke dag 1 terabyte aan gegevens binnen via de Sentinel 2 satelliet van ESA, die continu het weer in heel Europa monitort.

En dan is er nog crowsdourcing: hobbyisten en bijvoorbeeld boeren hebben zelf een weerstation en delen data met het KNMI. Dat gebeurt via het platform WOW-NL, dat is opgezet naar een Brits concept. De Britse tegenhanger van het KNMI, Met Office, lanceerde in 2011 de Weather Observations Website (WOW) en daar heeft het KNMI dus een Nederlandse versie van gemaakt, net als veel andere weerdiensten van over heel de wereld. Samen vormen deze WOWs een netwerk van 7600 stations in 216 landen. 350 daarvan bevinden zich in Nederland en zijn aangesloten bij WOW-NL.

Mensen willen letterlijk het weer in hun straat weten - Colin Koolhaas, KNMIDe vraag naar weerdata is sinds de opkomst van het internet ontzettend veranderd, legt Koolhaas uit. “Vroeger maakten we op basis van onze 45 weerstations algemeen beeld van weer verspreid over Nederland.” Eigenlijk zoals de ouderwetse weerkaart in het journaal. “Mensen willen nu letterlijk het weer in hun straat weten. Dus hebben we Nederland nu opgedeeld in een grid met hokjes van 1 bij 1 kilometer en leveren we voor ieder hokje een unieke weersituatie op basis van alle data die we hebben.”

En deze andere benadering zorgt daadwerkelijk voor grote verschillen, vertelt Koolhaas. “Vroeger zag je de temperatuur verspreid over land in een soort banen. In het noordwesten was het bijvoorbeeld kouder dan in het zuidoosten. Nu zie je op de kaart dat steden warmer zijn dan het platteland.”

Verkeer

De gedetailleerde weerdata die het KNMI tegenwoordig heeft, wordt voor voor allerlei doeleinden gebruikt. Samen met andere organisaties wordt er onder meer onderzoek gedaan naar de invloed van het weer op mobiliteit. Denk daarbij aan het fietsgebruik of verkeersongelukken. Er wordt daarvoor samengewerkt met bijvoorbeeld de Stichting Wetenschappelijk Onderzoek Verkeersveiligheid (SWOV) en het Delft Integrated Traffic and Travel Laboratory (DiTTlab) van de TU Delft.

Weerdata wordt voor onderzoek gekoppeld aan data over bijvoorbeeld files en ongevallen. Zo kan bijvoorbeeld worden onderzocht of er een relatie is tussen files en bermbranden. Of tussen ongelukken en zware regenval. “De inzichten die daaruit naar voren komen, kunnen worden gebruikt om maatregelen te nemen. Denk bijvoorbeeld aan het verlagen van de snelheid bij zware regenval”, aldus Koolhuis.

Eén van de onderzoeken op dit vlak die nu loopt is om te kijken of gladheid kan worden voorspeld op basis van allerlei bestaande gegevens. Nu worden daarvoor vaak sensoren in het wegdek gebruikt, maar volgens het KNMI kan het ook zonder. Niet alleen het weer heeft invloed op de gladheid, maar bijvoorbeeld ook of er bomen langs de weg staan of dat het juist een open gebied is. Heel veel verschillende data wordt samengebracht om voorspellingen te doen en vervolgens beter en efficiënter te kunnen strooien.

Luchtkwaliteit

Een ander belangrijk onderzoeksterrein van het KNMI is luchtkwaliteit. Met zogeheten fietscampagnes wordt in steden rondgereden met fietsers met NO2-meetapparatuur. Daarmee wordt stikstofdioxide gemeten, dat ontstaat bij verbrandingsprocessen. De waardes van deze stof zijn een belangrijke indicator van de luchtkwaliteit.

Tijdens de proloog van de Tour de France was de luchtkwaliteit in Utrecht veel hoger dan normaal - Colin Koolhaas, KNMI“We hebben bijvoorbeeld gemeten op de dag dat in Utrecht de proloog van de Tour de France werd gereden. De luchtkwaliteit was die dag veel hoger dan normaal, omdat er geen auto’s reden”, legt Koolhuis uit. Ze heeft sowieso een algemeen advies als het gaat om luchtkwaliteit: “Ga hardlopen op een winderige, regenachtige dag. Dan heb je de beste luchtkwaliteit.”

Om onderzoek te doen naar fijnstof in de lucht werkt het KNMI samen met het RIVM. Onder de naam iSpex zijn in 2013 metingen gedaan via een sensor die op smartphones kon worden geklikt. In Europees verband is dat onderzoek in 2015 nog een keer herhaald.

Crowdsourcing

En dat is niet de enige nieuwe manier waarop crowdsourcing wordt ingezet om data te verzamelen. “Er is onderzoek gedaan om de accutemperatuur van smartphones te gebruiken om de luchttemperatuur te meten. Hiervoor is de app OpenSignal gebruikt, die eigenlijk wordt gebruikt om de kwaliteit van mobiele netwerken te meten, maar deze slaat ook de accutemperatuur op.” Inmiddels heeft OpenSignal een los project gemaakt van WeatherSignal met een eigen app.

Voor het meten van zonnestraling werden vroegen de weerstations en satellieten gebruikt. “Metingen gebeuren tegenwoordig ook via zonnecollectoren en die data is het meest precies.”

Corline Koolhaas besluit haar verhaal met een leuk feitje. Soms verzamelt het KNMI namelijk per ongeluk data die niks met het weer te maken heeft, maar die toch nuttig blijkt. “De neerslagradar vangt soms bewegingen van vogels op, bijvoorbeeld met Oud & Nieuw als er vuurwerk wordt afgestoken. Voor ons is dat een verstoring, maar voor het vliegverkeer of voor eigenaren van windmolenparken interessante data. Dus die delen we; zo helpen we elkaar.”