BEKORMO: Bestimmung der Korngrößenverteilung von Sedimenten in wasserbaulichen Modellversuchen aus Fotos
Projektleitung
Michael Hengl
Forschungseinrichtung
Bundesamt für Wasserwirtschaft
Projektnummer
102293Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Klima- und Umweltschutz, Regionen und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Ziel des Projekts ist die zerstörungsfreie Ermittlung der Korngrößenverteilungen von Gewässersohlen in morphologischen Modellversuchen. Dazu soll aus vorhandenen Methoden der künstlichen Intelligenz betreffend Bild- und Mustererkennung eine benutzerfreundliche Software erstellt werden. Bei den praktischen Tests wird der Schwerpunkt auf dem Genauigkeitsvergleich zwischen optischer Korngrößenbestimmung und Siebanalyse liegen. Hier wird erwartet, dass die Zweidimensionalität eines Fotos gegenüber der Dreidimensionalität eines Geschiebekorns in der Siebanalyse eine Rolle spielt. Des Weiteren wird ein Handbuch mit genauer Anleitung für die Vorgangsweise, beginnend bei der Aufnahme der Fotos bis zur fertigen Korngrößenverteilung erstellt.
Schlagwörter (deutsch)
Siebanalyse, Korngrößenbestimmung, Bildanalyse, Geschiebe, Gewässersohle
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
Measuring grain size distributions of sediments in hydraulic engineering models from photos
Abstract (englisch)
Aim of the project is the non-destructive determination of grain size distributions from river beds in morphological model tests. To do this, user-friendly software is to be developed from existing artificial intelligence techniques relating to image and pattern recognition. The practical tests will focus on the accuracy comparison between optical particle size determination and sieve analysis. It is expected that the two-dimensionality of a photo will play a role in the sieve analysis compared to the three-dimensionality of a sediment grain. Furthermore, a manual with detailed instructions for the procedure, from taking the photos to the final grain size distribution, will be prepared.
Schlagwörter (englisch)
Sieve analysis, grain size analysis, image analysis, bed load, river bed
Projektziele
Erstellung einer Software für die zerstörungsfreie Ermittlung der Korngrößenverteilung von Gewässersohlen in morphologischen Modellversuchen.
Vergleich der Genauigkeit zwischen einer mittels Siebung ermittelten Kornverteilung im Vergleich zur Ermittlung aus einem zweidimensionalen Foto und im Bedarfsfall Prüfung der Anwendbarkeit von Kalibrierparametern zur Erhöhung der Genauigkeit.
Praxisrelevanz
Derzeit ist die genaue Korngrößenbestimmung eines Bereichs der Gewässersohle immer mit der Zerstörung der Oberfläche verbunden (Entnahme von Proben für eine Siebanalyse). Mit der neuen Software soll es möglich sein die zeitliche Entwicklung von Kornsortierungsprozessen über mehrere Versuchsphasen hinweg zu erfassen. Aussagen zur Kornsortierung werden gemeinsam mit den Fließtiefen und Fließgeschwindigkeiten für die Beurteilung von Fließgewässerhabitaten verwendet. Des Weiteren kann die zeitliche Entwicklung von Deckschichten im Zusammenhang mit Sohlstabilisierungsmaßnahmen beurteilt werden.
Da Fotos gegenüber der Entnahme von Geschiebeproben deutlich leichter und rascher aufzunehmen sind, können zukünftig entweder größere Flächen der Gewässersohle mit gleichem oder die gleiche Fläche mit geringerem Aufwand analysiert werden.