Aardbevingen in Nederland - Een analyse met Alteryx en Tableau

Ze zijn de laatste tijd weer volop in het nieuws: de aardbevingen in Groningen. Om de feiten achter de fictie, ofwel het nieuws, te achterhalen en om de kracht van zowel Alteryx als Tableau te demonstreren, ben ik een zoektocht gestart naar data. Deze zoektocht leverde resultaat. Data over gasvelden, gasproductie en aardbevingen bleken openbaar beschikbaar. Op basis van deze data heb ik een tweetal visualisaties gemaakt die ik graag in deze blog met je deel.

De zoektocht naar data

Mede dankzij het de Open Data-beweging, bleek er aangenaam veel data omtrent aardbevingen beschikbaar. In de visualisaties is uiteindelijk gebruik gemaakt van data uit vier bronnen:

  • Van het KNMI: PDF en CSV-bestanden met tektonische, geïnduceerde (bevingen als gevolg van grondstofdelving) en de recentste aardbevingen.
  • Van NLOG: productiegegevens van gasvelden en shapefiles van deze gasvelden.
  • Van de provincie Brabant: shapefiles van de breuklijnen in Brabant. Helaas publiceert de provincie Limburg deze niet.
  • Van het kadaster: de basisadministratie adressen en gebouwen (BAG).

Het doel

De ‘feiten achter het nieuws halen’ is natuurlijk een vrij brede doelstelling. Na een verdieping in de beschikbare data bleek dat de volgende vragen te beantwoorden zijn:

Komen de aardbevingen dichter bij Groningen-stad?

Eind september vond er een relatief zware aardbeving relatief dicht bij de stad Groningen plaats. Dit werd breed uitgemeten in het nieuws, Groningen-stad lijkt kwetsbaarder dan gedacht! Is dit ook echt zo?

Heeft Groningen het daadwerkelijk zwaarder dan Limburg/Brabant?

Er zijn kortgezegd twee veroorzakers van aardbevingen: de mens (gaswinning en mijnbouw) en de natuur (bewegingen van tektonische platen). Nu zijn de aardbevingen in Groningen allemaal geinduceerde aardbevingen: een gevolg van gaswinning al daar. In Limburg en Brabant vinden ook aardbevingen plaats – deze bevingen zijn het gevolg van bewegingen langs de breuklijnen. Tegenwoordig worden de aardbevingen in Groningen breed uitgemeten in het nieuws, maar is dit wel terecht?

Veroorzaakt een hogere gaswinning een toename in het aantal aardbevingen?

Als maatregel tegen de aardbevingen in Groningen heeft de NAM productielimieten ingesteld. Veroorzaakt meer gasproductie daadwerkelijk een toename in het aantal aardbevingen? Zullen de maatregelen van de NAM dus effect hebben?

De eerste visualisatie probeert bovenstaande vragen te beantwoorden. Naast deze het beantwoorden van deze vragen, had ik nog een idee voor een mooie visualisatie. Een visualisatie die niet veel analytische waarde heeft, maar wel tot de verbeelding spreekt. Deze visualisatie is vooral het gevolg van de geweldige inhoud van de Basisadministratie Adressen en Gebouwen en de geografische rekenkracht van Alteryx.

De databewerking: Alteryx

Met behulp van Alteryx is alle data bewerkt tot Tableau-dataextracten (.TDE). Hiervoor zijn twee modules gebouwd. De eerste module is verantwoordelijk voor het samenvoegen van de verschillende PDF- en CSV-bestanden, afkomstig van het KNMI. De module schoont de data op en plaats alle aardbevingen in één CSV-bestand. Hieronder het een screenshot van de betreffende module.

De tweede module doet de complexe berekeningen. De uitvoer van deze module zijn de twee .tde’s: voor elke visualisatie één. Hieronder een screenshot van deze module.

De module voert een aantal berekeningen uit. Ten eerste bepaalt hij de impactradius van een aardbeving (bij benadering). Aan de hand van deze benadering wordt een ‘Trade Area’ gemaakt. Vervolgens wordt er door middel van een Spatial Match-tool gekeken welke aardbevingen er in deze impactradius liggen. Deze informatie wordt in bovenste output-tool geëxporteerd.

Aan de aardbevingen wordt een provincie-indeling toegekend, zodat de bevingen in Duitsland en de Noordzee eenvoudig uitgefilterd kunnen worden. Vervolgens worden de shapes van de gasvelden en breuklijnen aan deze datastream toegevoegd, met behulp van een union-tool. Dit allemaal wordt geëxporteerd in de onderste output-tool.

De datavisualisatie: Tableau

Visualisatie 1

De twee extracten zijn in Tableau ingeladen en gevisualiseerd. De eerste visualisatie bekijkt de data aan de hand van de eerder gestelde vragen. Het idee is om niet alleen de vooraf gestelde vragen te beantwoorden, maar ook interactie met de gebruiker te stimuleren. Speel dus vooral met de visualisatie!

In mijn eigen verkenning van deze visualisatie kwam ik een aantal interessante punten tegen:

Dashboard 1

–       De groei van het aantal aardbevingen in een radius van 10km van de Martinitoren lijkt groter te zijn dan de groei van het totale aantal aardbevingen in Groningen (de trend gaat van 7% naar 11%). Ze lijken minder zwaar te zijn dan gemiddeld.

Dashboard 2

–       Het gasveld bij Roswinkel heeft een relatief groot aantal, relatief zware aardbevingen veroorzaakt.

–       Bij Alkmaar hebben een paar kleine gasvelden significante aardbevingen veroorzaakt. Het getroffen gebied is veel dichter bevolkt dan Groningen.

–       Het Groninger gasveld is de veroorzaker van 70% van alle geïnduceerde aardbevingen in Nederland.

–       In 1932 was er een erg zware tektonische aardbeving bij Uden – de op één na zwaarste ooit!

–       Ook in Drenthe vinden er veel aardbevingen plaats, is deze provincie niet onderbelicht?

Dashboard 3

–       Er is een correlatie tussen een toename in gasproductie en een toename van het aantal aardbevingen: Een hogere gasproductie lijk een jaar later te worden gevolgd door een toename van het aantal aardbevingen.

–       Pas toen het veld 40% leeg was begonnen de eerste aardbevingen. Bij 50% nam het aantal aardbevingen grote getalen aan.

Visualisatie 2

De volgende visualisatie is een sterk voorbeeld van de ruimtelijke bewerkingsmogelijkheden (Spatial Analytics) van Alteryx. Helaas ontbreekt bij de webversie de autoplay-functionaliteit van de pages. Daarom moet u hem helaas handmatig doorlopen. De witte stippen zijn de getroffen gebouwen. Het is erg leuk om wat verder in te zoomen op een grote aardbeving – u kunt de individuele gebouwen zien staan!

Heb je vragen of aanmerkingen met betrekking tot deze visualisaties, neem dan contact op met Marco Bosman (marco.bosman@infotopics.nl)