NiMo Logo Nitrat-Monitoring 4.0
Intelligente Systeme zur nachhaltigen Reduzierung von Nitrat im Grundwasser (NiMo 4.0)

Projektinhalt

Nitrat im Grundwasser stellt weltweit unter anderem für die Trinkwasserversorgung ein großes Problem dar. Die Verteilung von Nitrat im Grundwasser ist dabei das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels vieler Einflussfaktoren, welches sich mit herkömmlichen Modellen für große Gebiete aufgrund der hohen Komplexität der Domäne nur schwer modellieren lässt. KI-Anwendungen, insbesondere Neuronale Netze bzw. Deep Learning Verfahren, lassen als datenbasierte Modelle, die komplexe Zusammenhänge aus einer großen Datenmenge extrahieren und übertragen können, hier einen deutlichen Mehrwert bei der zeitlich-räumlichen Vorhersage von Nitratwerten erwarten. Im vorliegenden Projekt soll daher ein übergreifendes System entwickelt werden, welches KI Verfahren mit Methoden der Umweltinformatik und speziell der Wasserdomäne kombiniert. Hierzu kommen State-of-the-Art Machine Learning Methoden wie CNNs und LSTMs zum Einsatz, um so eine verbesserte räumliche und zeitliche Vorhersage von Nitrat im Grundwasser zu erzielen und damit zur effizienten und nachhaltigen Nitrat-Reduzierung beizutragen. Diese werden mit Methoden des Operation Research und der semantischen Datenintegration erweitert, um damit einen Endnutzer bei der Entscheidungsfindung intelligent zu unterstützen.

Partner

Logo Kurzbeschreibung
Disy Logo Disy Informationssysteme GmbH
http://www.disy.net
Verbundkoordinator
KIT Logo Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW)
https://hydro.agw.kit.edu/
IOSB Logo Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB)
https://www.iosb.fraunhofer.de
Abt. Informationsmgt. und Leittechnik
Wasser und mobile Systeme
TZW Logo DVGW-Technologiezentrum Wasser (TZW)
https://tzw.de/
Abteilung Grundwasser und Boden
Abteilung Verteilungsnetze

Fördergeber

BMU Logo Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Nukleare Sicherheit (BMU)
„KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“

Publikationen