Met behulp van satellietdata de veiligheid van ’s werelds langste bruggen meten vanuit de ruimte

(Afbeelding van Kanenori via Pixabay)

Meer dan 700 bruggen met een grote overspanning van over de hele wereld werden door de onderzoekers onder de loep genomen met een nieuwe aanpak om geologische risico’s, zoals een aardverschuiving, in kaart te brengen. De methode combineert gegevens van bestaande sensoren op locatie met informatie van satellietmonitoring. Zo ontstaat een duidelijker beeld van de structurele staat van de bruggen. Het onderzoek, onder leiding van Dominika Malinowska – promovendus en onderzoeker aan de TU Delft en de University of Bath – toont aan dat radarsatellieten een waardevolle aanvulling kunnen zijn op de traditionele inspecties. Het helpt om risico’s beter in te schatten en onderhoud slimmer te plannen.

Minder dan één op de vijf bruggen heeft sensoren
Bruggen behoren tot de kwetsbaarste onderdelen van ons vervoersnetwerk, maar traditionele inspectiemethoden hebben beperkingen. Visuele inspecties zijn kostbaar, subjectief, en hebben vaak een interval van twee jaar. Daardoor kunnen tekenen van slijtage gemist worden. Structurele monitoring met sensoren (SHM) is een efficiëntere oplossing, maar wordt vooral toegepast bij nieuwe bruggen of bij specifieke kritieke punten. Uit het onderzoek blijkt dat minder dan 20% van de lange bruggen wereldwijd is uitgerust met zulke sensoren. Dit betekent dat voor een groot deel van de bruggen kennis ontbreekt over de staat van deze constructies.

Minimale bewegingen detecteren vanuit de ruimte
Daar komt ruimtegebaseerde radar om de hoek kijken. Het internationale onderzoeksteam, met onder andere Pietro Milillo (University of Houston en German Aerospace Center), Cormac Reale, Chris Blenkinsopp (University of Bath) en Giorgia Giardina (TU Delft), gebruikte Multi-Temporal Interferometric Synthetic Aperture Radar (MT-InSAR). Hiermee kunnen ze millimeterverplaatsingen opsporen die ontstaan door langzame processen zoals verzakkingen of aardverschuivingen, en afwijkingen detecteren over grote gebieden.

Slimmer prioriteren van risicovolle infrastructuur
“Hoewel MT-InSAR in wetenschappelijke kringen al bekend is, wordt het nog nauwelijks toegepast door de instanties die verantwoordelijk zijn voor bruggen,” zegt Malinowska. “Ons onderzoek levert nu het wereldwijde bewijs dat deze techniek effectief en direct inzetbaar is. We hebben harde data die aantonen dat meer dan 60% van de lange bruggen in onze database geschikt is voor monitoring vanuit de ruimte met vrij beschikbare satellietdata.”

De methode combineert monitoring via SHM-sensoren en satellieten zoals de Sentinel-1 van ESA. Doordat deze aanpak vaker updates geeft dan visuele inspecties, verrmindert de onzekerheid over de actuele staat van een brug. Dit leidt tot nauwkeurigere risicoclassificaties en stelt beheerders in staat hun beperkte inspectiemiddelen efficiënter in te zetten – gericht op de écht risicovolle bruggen.

“Remote sensing kan visuele inspecties ondersteunen, vooral wanneer directe toegang tot een constructie lastig is,” zegt Pietro Milillo. Dit levert vooral voordelen op in regio’s zoals Afrika en Oceanië, waar sensoren op locatie schaars zijn maar satellietdekking goed is. Zo draagt deze aanpak bij aan robuustere infrastructuur, in lijn met de Sustainable Development Goals van de Verenigde Naties.