DePArT
Detektion von fehlerhaften Messungen und Artefakten sowie Bewertung in Abhängigkeit standortspezifischer und phänomenologischer Charakteristik

Projektleitung: Arns

Förderung: BMBF

Kooperation: Uni Siegen

Zeitraum: 01.07.2021 - 30.06.2023

Einordung:
Institut: Professur Küstenschutz und Küstendynamik

Projektbeschreibung:
Im Vorhaben „Detektion von fehlerhaften Messungen und Artefakten sowie Bewertung in Abhängigkeit standortspezifischer und phänomenologischer Charakteristik“ (DePArT B) wird sich schwer-punktmäßig mit der Entwicklung von Verfahren und Algorithmen zur Detektion von Fehlern und Artefakten in Wasserstandszeitreihen in Echtzeit sowie der prototypischen Implementierung in den operationellen Betrieb der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) beschäftigt. Bei Fehlern und Artefakten in Pegelzeitreihen können insbesondere die zwei Fälle unterschieden werden, dass keine Wasserstände aufgezeichnet werden und somit Lücken in den Zeitreihen entstehen, oder falsche Wasserstände aufgezeichnet werden. Lücken können dabei sowohl in Zeit-reihen der Vergangenheit als auch in Echtzeitbeobachtungen relativ leicht detektiert werden. Anspruchsvoller ist hierbei das Füllen dieser Lücken, insbesondere im Echtzeitbetrieb, wenn aus-schließlich vergangene Wasserstände vorliegen. Falsche Wasserstände hingegen sind bereits schwieriger zu detektieren. Sie können beispielsweise durch einen gestörten Wasseraustausch zwischen Pegel und umgebendem Wasser oder einen technischen Defekt verursacht werden.
Wasserstandsaufzeichnungen in Echtzeit sind sowohl für den Küstenschutz als auch für Belange der Schifffahrt von großem Interesse. Ausfälle oder fehlerhafte Pegeldaten können schwerwiegende Folgen haben, beispielsweise im Sturmflutfall für den Küstenschutz oder außergewöhnlichem Niedrigwasser für die Schifffahrt. Eine Detektion, Bewertung und übergangsweise Lösung dieser Um-stände in Echtzeit bedeutet umgekehrt ein erhöhtes Maß an Zuverlässigkeit und Sicherheit. Zusätzlich wird der Aufwand visueller Kontrollen und manueller Korrekturen auf ein Minimum reduziert. Nicht zuletzt steigert eine einheitliche Datenaufbereitung die Vergleichbarkeit von weiterführenden Analysen auf Basis dieser Wasserstandszeitreihen. Im vorliegenden Verbundprojekt DePArT wer-den beispielsweise die Ergebnisse aus diesem Vorhaben unmittelbar im Vorhaben DePArT B der Universität Siegen benötigt und genutzt.
Das Ziel dieses Vorhabens ist deshalb die Detektion, Bewertung und Korrektur von Fehlern und Artefakten in Wasserstandsaufzeichnungen in Echtzeit und die Einbindung der entwickelten mathematisch-numerischen Verfahren in den operationellen Betrieb der WSV. Die Thematik und die projektinterne Zusammenarbeit mit der WSV verdeutlichen die Praxisnähe und Aktualität des Vorhabens und des Verbundes, während das langfristige Ziel einer festen Implementierung der Verfahren im operationellen Betrieb der WSV übergeordnet den Küstenschutz in Deutschland fördert.

Bearbeiter: Christian Kaehler

Zum Projekt: Mitarbeiter, Publikationen
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