KI-basierte Erkennung von Änderungen in Fließquerschnitten mit Hilfe von kamerabasierter Messmethode der Oberflächenfließgeschwindigkeit

Eine präzise Erfassung der mittleren Fließgeschwindigkeit und der benetzten Fläche eines Flusses ist für die zuverlässige Durchflussmessung entscheidend. Das Profil eines Flusses ist jedoch nicht konstant: natürliche Erosion verändert langfristig das Flussprofil, gleichzeitig können Hochwasserereignisse das Flussprofil kurzfristig verändern Somit entstehen fehlerhafte Durchflussmessungen. Darüber hinaus stoßen herkömmliche in situ Durchflussmesssysteme bei extremen Fließverhältnissen an ihre Grenzen und können vollständig ausfallen. In dem vorliegenden Beitrag wird ein innovativer KI-basierter Lösungsansatz im Rahmen des BMBF-Förderprojekts TETRA vorgestellt. Dieser Ansatz ermöglicht es, Veränderungen in der Flussgeometrie in Echtzeit zu überwachen und Korrekturalarme auszulösen, wenn signifikante Abweichungen von den erwarteten Wassertiefenprofilen festgestellt werden. Durch die Kombination von maschinellem Lernen und modernen Bildverarbeitungstechnologien, die berührungslos präzise Oberflächengeschwindigkeitsprofile liefern, werden die Effizienz und Robustheit des Erkennungsprozesses erheblich gesteigert, wodurch eine schnellere und kostengünstigere Analyse der Wassertiefenprofile möglich ist. Die Ergebnisse dieses Beitrags zeigen, dass die Implementierung dieser Technologien nicht nur die Genauigkeit der Wassertiefenprofilerfassung verbessert, sondern auch die Reaktionsfähigkeit auf dynamische Änderungen im Flussumfeld optimiert. Dies stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Überwachung und Verwaltung von Flussressourcen dar und trägt zur Erhöhung der Sicherheit und Effizienz maritimer Aktivitäten bei. Zusätzlich wird im Rahmen von TETRA eine Wissensplattform entwickelt, die den beschriebenen Algorithmus, sowie Komponenten zur Auswertung und Visualisierung integriert. Die Plattform basiert auf WebGenesis und FROST und ermöglicht die Auswertung der Daten über eine webbasierte Benutzeroberfläche.