Projekt 3D-HYDRA – KI-basierte 3D-Objekterkennung für die Simulation von Überflutungen

3D-Modell Wohngebiet: KI-basiertes Modelling von Überflutungszenarien
© BIT Ingenieure
Im Projekt 3D-Hydra entsteht eine KI-basierte Software, die Infrastruktur-Objekte wie Mauern, Bordsteine oder Häuser in geodätischen Messdaten zentimetergenau erkennt und in ein 3D-Modell überführt. Anhand des 3D-Modells werden Strömungssimulationen durchgeführt. So lässt sich beispielsweise die Dynamik von Starkregen in einem bestimmten Gebiet vorhersagen.
3D Gefahrenkarte Überflutung
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Das 3D-Mikromodell dient als Grundlage für die Erstellung von Gefahrenkarten und umfangreicher, ortsbezogener Schutzkonzepte für Extremwetterereignisse.

Extreme Wetterereignisse treten aufgrund des Klimawandels immer häufiger auf. Dazu gehören Starkregen, die innerhalb kurzer Zeit große Gebiete überfluten und so zu einem Risiko werden können.

Verlässlichere Schutzkonzepte für Überflutungsszenarien auf Basis von 3D-Daten

Schutzkonzepte für die Gefahrenabschätzung bei Extremwetterlagen basieren auf Daten, die in der Regel mithilfe von Laserscannern bei Befliegungen in großer Höhe aufgenommen werden. Simulationen – beispielsweise für Überflutungsszenarien – werden heute in einem Halbmeterraster durchgeführt. Kleinere Strukturen und Objekte wie beispielsweise Mauern, Bordsteine oder kleine Gewässer werden dabei nicht erkannt. Das gilt auch für bestimmte Strukturen wie etwa Unterführungen, die wegen der fehlenden 3D-Perspektive bei der Datenauswertung nicht erfasst werden. Die Auswertung der sehr umfangreichen Datenmengen erfolgt bis heute in einem zeitaufwändigen Verfahren durch visuelle Sichtung und Interpretation. Zudem ist oftmals eine zusätzliche aufwändige Datenaufnahme vor Ort erforderlich – immer dort, wo die Auflösung oder Qualität der vorhandenen Daten nicht ausreichend ist.

Automatisierte Datenauswertung auf Basis KI-basierter Algorithmen

Ziel des Projekts 3D-Hydra ist ein automatisierter Prozess, in dem hochaufgelöste Punktwolken automatisiert ausgewertet, semantisch angereichert und in ein 3D-Modell überführt werden. Diese Punktwolken werden bei Befliegungen mit Drohnen erzeugt. Dabei werden typische urbane Objekte wie Mauern, Bordsteine, Fassaden oder Unterführungen automatisiert erkannt und in texturierten Punktwolken dargestellt. Ergebnis der digitalen Prozesskette ist ein zentimetergenaues 3D-Mikromodell, das als Grundlage für hochauflösende Strömungssimulation und die Erstellung von Überflutungs-Gefahrenkarten dienen soll.
 

3D-HYDRA

Hochauflösende Überflutungsberechnungen auf Basis KI-basierter 3D-Objekterkennung in Drohnendaten

Projektfinanzierung

Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg (im Rahmen des KI-Innovationswettbewerbs Baden-Württemberg)

Projektpartner  

  • Fraunhofer IPM (Koordination)
  • BIT Ingenieure AG
  • svGeosolutions GmbH

Projektlaufzeit

31.12.2020 – 01.01.2022

 

Weitere Informationen

Pressemitteilung / 2.2.2021

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Pressemitteilung / 10.1.2021

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