Eerst de huiskavels; Computer helpt bij natuurvriendelijk ruilverkavelen

Landinrichtingen worden tot nog toe met de hand ingeschetst, een lastig en tijdrovend karwei. Aan de tu Delft ontwierp Annette Buis een model voor verkaveling per computer.

IEDERE BOER wil zijn land liefst dicht bij huis. Een landinrichtingsplan was altijd al een enorme puzzel. Sinds in 1985 de nieuwe Landinrichtingswet van kracht werd, is de materie nog ingewikkelder geworden, want naast agrarische belangen tellen nu ook natuur en landschap mee. Bovendien moeten landinrichtingsplannen rekening houden met de Ecologische Hoofdstructuur, die de komende 25 jaar wordt opgebouwd. “Een efficiënter instrumentarium is dus meer dan welkom”, zegt ir. Annette Buis. Zij promoveert binnenkort bij de vakgroep Geo-informatie en Grondbeleid van de TU Delft op een model voor natuurvriendelijke ruilverkaveling per computer.

Annette Buis: “Het inschetsen van het verkavelingsplan gebeurde tot nog toe met de hand. Men draait kaarten uit vanuit een digitaal bestand en schetst daarop de nieuwe grenzen in. Vervolgens wordt zo'n schets met de computer doorgerekend om de exacte omvang van de kavels vast te stellen. Meteen op de computer inschetsen is handiger èn objectiever. Het model kan de ontwerper helpen om een evenwichtige afweging te bereiken tussen de eisen van landbouw en landschap.”

Traditioneel was ruilverkaveling synoniem met kaalslag van het landschap. Voorbereiding en uitvoering namen vaak wel 20 jaar in beslag en niet zelden sloot het eindresultaat niet meer aan op inmiddels veranderde inzichten, bijvoorbeeld ten aanzien van de verdrogingsproblematiek in het landschap. Buis: “Het streven is om toekomstige plannen sneller uit te voeren. Om vlotter te werken houdt men de plannen globaal. Men wijst bijvoorbeeld een zoekruimte aan, waarin elementen later worden ingepast.”

Ze start het demonstratiemodel op. Op het computerscherm verschijnt het houtwallenlandschap rond Zelhem in de Achterhoek. De computer gaat aan de slag en schetst in een handomdraai een verkavelingsplan waarmee een gewoon mens met een schetsboek dagen bezig zou zijn.

Buis: “Kijk, het model schetst eerst alle huiskavels in. Die waren in de oude situatie te klein. Daarna volgt de aanpak van de veldkavels, zoveel mogelijk gebruik makend van de bestaande verkaveling.”

GEWICHTENSET

Eerst worden de kavels met de minste uitbreidingsmogelijkheden aangepakt, pas daarna volgen de andere. “Deze gebruiker heeft nog steeds een te kleine huiskavel”, wijst Annette Buis, “daarom krijgt hij hier een extra veldkavel.” De gekozen oplossingen zijn afhankelijk van de gewichtenset die de computer meekrijgt: ecologisch of meer agrarisch gericht.

Als harde randvoorwaarde heeft Annette Buis haar programma opdracht gegeven om de waardevolle houtwallen op het land van de boeren X en Y te sparen. Die blijven dus in alle varianten die het programma voor het uitruilen van de landbouwgronden 'bedenkt' overeind. Buis: “Je kunt belangrijke landschapselementen zoals singels en houtwallen markant op de kaart laten weergeven en een waardering (van 1 t/m 10) meegeven. Je kunt van te voren bijvoorbeeld aangeven dat een landschapslijn met waardering 7 in het uiterste geval nog overschreden mag worden, maar een lijn met een waarde 8 in geen geval.”

Het is grappig om te zien dat de computer bij gebruik van een agrarische gewichtenset tot heel andere oplossingen voor het zelfde gebied komt. Ditmaal schetst hij bij voorkeur regelmatig gevormde kavels. Ook is dan de afstand van de veldkavels tot de bedrijfsgebouwen van groot belang.

Het model omvat een Geografisch informatiesysteem (GIS), gekoppeld aan een kennissysteem voor computerondersteund ontwerpen. Met behulp van het GIS-systeem kun je je ontwerp door de computer laten controleren en analyseren. Je kunt het systeem bijvoorbeeld vragen hoeveel populierenhagen nu gerealiseerd zijn, of hoeveel land een bepaalde rechthebbende heeft gekregen. Naast die controlerende taak kan de computer zelf ontwerpscenario's maken en alternatieve oplossingen bedenken, dankzij een beslissingsondersteunend ontwerpsysteem, waarin veel domeinkennis kan worden opgeslagen. Zoals het feit dat een melkveehouder zijn kavels graag dicht bij huis heeft, omdat hij anders vaak met zijn koeien langs de weg moet slepen.

“Computergestuurd ontwerpen heeft de laatste jaren een hoge vlucht genomen”, zegt Annette Buis. “Kijk maar naar de werktuigbouw, de vliegtuigbouw, de architectuur. Architecten maken computerplattegrondjes om de kamers binnen een gebouw toe te delen. Maar dan praat je over regelmatige, rechthoekige vormen en vaak is bekend welke kamers naast elkaar moeten komen. Dat zijn relatief kleine lay-out problemen, die met moderne lineaire programmeringstechnieken goed te optimaliseren zijn. Landinrichting is veel ingewikkelder! De vorm van de kavels is veel grilliger en ligt niet van tevoren vast. En met zoveel alternatieven loopt het rekenprobleem al snel uit de hand.”

Lineaire programmeringstechnieken zijn dus niet erg geschikt om het Plan in Geld te berekenen. Buis: “Het is wel geprobeerd, maar dan bleef zo'n computer eindeloos rekenen. Als er eindelijk een oplossing uitrolde, begreep je nog niet waarom het nu juist zò zou moeten en niet anders. Het was niet inzichtelijk.”

Om het zoeken naar mogelijke oplossingen te vereenvoudigen moeten kennisregels worden toegepast die de immense zoekruimte van alternatieven zo snel mogelijk inperken door ongewenste oplossingsrichtingen meteen uit te sluiten. Hiervoor is een kennissysteem nodig, waarbij het inschetsen in een aantal regels wordt vertaald. Zo'n regel is bijvoorbeeld dat men altijd moet beginnen met het inschetsen van de huiskavels. Daarmee beperkt men de zoekruimte voor de veldkavels. Een ongewenste oplossingsrichting is bijvoorbeeld het vergroten van iemands huiskavel ten koste van die van de buren, of het uitbreiden van een kavel over een landschapslijn heen. Door zulke regels te stellen kom je eerder tot ontwerpoplossingen.

Nieuwe kavelgrenzen kunnen het beste zo worden ingeschetst, dat houtwallen of andere waardevolle landschappelijke beplantingen op de grens tussen twee eigenaren terechtkomen. Als de houtwal midden in iemands land belandt, is de kans groter dat hij wordt opgeruimd omdat hij in de weg staat. Het mooiste is het als hij de eigendomsgrens markeert, terwijl beide partijen aan weerszijden een voldoende groot perceel bezitten. Zulke kennisregels kan men aan de computer meegeven bij het berekenen van de kavels. De kavels worden in het kennissysteem beschreven als objecten. Aangegeven wordt wie de buren zijn, wat het gebruik is, welke omtrek en omvang de kavel heeft en in hoeverre hij afwijkt van de optimale vorm.

Annette Buis: “Ik hoop dat anderen dit idee oppikken. Met de computer krijg je snel een indicatie van wat al of niet haalbaar is in een plan. En achteraf kun je je resultaten in een handomdraai controleren. Bovendien kun je de computer heel gemakkelijk alternatieven laten berekenen door hem verschillende gewichtensets mee te geven. Voor mensen blijft dat veel moeilijker.”