Zum Einsatz künstlicher Intelligenz für die optische Bestimmung von Wasserstand und Durchfluss in natürlichen Fließgewässern

Die Bewältigung von Naturkatastrophen, speziell von Starkregen und Hochwasser, stellt besondere Anforderungen an die Einsatzkräfte des Katastrophenschutzes. Aus Sicht von Einsatzleitungen sind im Hochwasserfall Beobachtungen der Fließgewässer für ein möglichst genaues Lagebild wünschenswert. Optische Messverfahren mit Hilfe von Kameras bieten hier Vorteile, da sie ohne Kontakt mit dem Wasser auskommen und gefahrlos einsetzbar sind. Aufgrund der wissenschaftlich-technischen Entwicklungen in den zurückliegenden Jahren im Hinblick auf Kamerasensorik, Bildauswertungsalgorithmen, Frameworks zur Nutzung künstlicher Intelligenz, PC-Rechenleistung und Mobilfunk besteht ein großes Potential, aktuelle Messwerte der hydrologisch/hydraulischen Kenngrößen in Fließgewässern anhand von Kameraaufnahmen nahezu in Echtzeit ermitteln zu können. Vor diesem Hintergrund entwickelt das Projekt "KIWA: Künstliche Intelligenz(KI) für die Hochwasserwarnung" (http://kiwa.hydro.tu-dresden.de/) KI-basierte Werkzeuge für die robuste Quantifizierung von Wasserständen, Fließgeschwindigkeiten und Durchflüssen aus Überwachungskameras. Im Beitrag präsentieren wir den Arbeitsablauf für eine vollständig optische Messung von Zeitreihen des Wasserstandes und des Durchflusses aus Einzelbildern
und kurzen Videosequenzen.