De aanleiding voor aanleg van de natuureilanden is de achteruitgang van het ecosysteem in het Markermeer, een relatief ondiep, windgevoelig meer. Op de bodem ligt een dikke slibdeken die sterk opwoelt en het leven van planten, insectenlarven, schaal- en schelpdieren verstoort. In combinatie met een afgenomen voedselrijkdom van het water is de biodiversiteit achteruit gehold.

Om natuurherstel in het meer te realiseren, is in 2016 het project Marker Wadden gestart, waarbij Rijkswaterstaat de opdracht voor de eerste reeks eilanden vergunde aan het consortium met Boskalis, Arcadis, Vista landschapsarchitecten en Witteveen+Bos. We hebben in het project meerdere rollen vervuld. Onze ecologen hebben in de ontwerpfase gewerkt aan het ontwerp van de eilanden en een plan voor de beoogde natuurontwikkeling gemaakt.

Tijdens en na de realisatiefase waren onze ecologen verantwoordelijk voor de ontwikkeling van moerasvegetatie. Tenslotte hebben onze ecologen en remote sensing experts meegewerkt aan het begeleidende wetenschappelijke onderzoeksprogramma KIMA, dat gedurende vijf jaar alle ontwikkelingen op en rond de eilanden heeft onderzocht.

Binnen het Kennis- en Innovatieprogramma Marker Wadden (KIMA) heeft Witteveen+Bos, samen met Deltares, het thema ‘Bouwen met slib’ getrokken. Hierbij is onder andere de zetting van de ondergrond en de consolidatie van het slib onderzocht, waarbij ook is gekeken naar de invloed van vegetatie hierop. Voor de opzet en resultaten van dit onderzoek en de andere KIMA-onderzoeken; in 2022 is dit syntheserapport gepubliceerd.

Bij het volgen van vegetatiegroei met remote sensing - het op afstand monitoren - wordt veelal gebruik gemaakt van satellietbeelden. Deze beelden geven vanwege hun grondresolutie een meer globale indruk. Openbaar beschikbare satellietbeelden bieden een maximale grondresolutie van 0,5 meter, dronebeelden zijn met 5 cm grondresolutie beduidend nauwkeuriger. De betrekkelijk kleinschalige vegetatie op de Marker Wadden, zeker in het beginstadium, vroeg om een zo’n fijnmazige analyse.
 

Op basis van bestaande data, gegenereerd aan de hand van dronebeelden gemaakt door Boskalis en beschikbaar gesteld door opdrachtgever Deltares, heeft Witteveen+Bos een maatwerkmodel ontwikkeld om vegetatie te herkennen. Bij het ontwikkelen van de software is gebruik gemaakt van deep learning: vanuit een database met honderden afbeeldingen leert de software zichzelf om de begroeiing op de dronebeelden te herkennen.

Het model ziet uitknipsels of fragmenten uit de dronebeelden van de Marker Wadden waarin precies is geannoteerd welke soorten te zien zijn. Het model gebruikt deze afbeeldingen om structuren in het beeld te koppelen aan vegetatie. Door het model vervolgens de gehele Marker Wadden ‘te laten zien’, brengt het de meest waarschijnlijke vegetatie in het gebied in kaart op dat moment.
 

De ontwikkeling van de begroeiing is gevolgd op basis van kaarten voor de jaren 2018, 2020 en 2021, waarbij werd toegespitst op de meest voorkomende vegetatiesoorten, waaronder wilgengroei.

Remote sensing in combinatie met deep learning kan ook breder worden ingezet. Denk hierbij aan wegdek, oevers of duinen waar gedetailleerde informatie nodig is, bijvoorbeeld voor onderhoudswerkzaamheden.