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Erschienen in: WASSERWIRTSCHAFT 7-8/2023

01.08.2023 | Praxis

IoT-Gewässergüte-Monitoring mittels KI-basierter Hauptionenzerlegung aus Leitfähigkeitsdaten im Erfteinzugsgebiet

verfasst von: Marcel Delker, Benjamin Mewes, Daniel Bittner, Sebastian Pauly, Bochumer Institut für Technologie gGmbH, Antje Pohl

Erschienen in: WASSERWIRTSCHAFT | Ausgabe 7-8/2023

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Zusammenfassung

In dieser Studie zeigen wir die Entwicklung eines KI-basierten Systems, welches gemessene Wasserstände und Daten der elektrischen Leitfähigkeit online in kontinuierliche Abfluss- und hydrochemische Signaturen umwandelt. Am Beispiel des Einzugsgebiets der oberen Erft zeigen wir, dass das System eine flächendeckende und kostengünstige Ergänzung zur kontinuierlichen Betrachtung des ökologischen Zustands eines Gewässers darstellt.Das resultierende IoT-Sondenprodukt ist in der Lage, auch ohne buliche Veränderungen am Gewässer unterschiedliche hydrochemische Parameter zu erfassen, zu überwachen und somit den Ansprüchen eines modernen Gewässergütemonitorings gewahr zu werden.

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Literatur
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Zurück zum Zitat Cano-Paoli, K.; Chiogna, G.; Bellin, A.: Convenient use of electrical conductivity measurements to investigate hydrological processes in Alpine headwaters. In: Science of the Total Environment (2019), Nr. 685, S. 37-49 (doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.166). Cano-Paoli, K.; Chiogna, G.; Bellin, A.: Convenient use of electrical conductivity measurements to investigate hydrological processes in Alpine headwaters. In: Science of the Total Environment (2019), Nr. 685, S. 37-49 (doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.166).
[3]
Zurück zum Zitat Benettin, P.; Van Breukelen, B. M.: Decomposing the bulk electrical conductivity of streamflow to recover individual solute concentrations at high frequency. In: Environmental Science & Technology Letters 4 (2017), Nr. 12, S. 518-522 (doi.org/10.1021/acs.estlett.7b00472). Benettin, P.; Van Breukelen, B. M.: Decomposing the bulk electrical conductivity of streamflow to recover individual solute concentrations at high frequency. In: Environmental Science & Technology Letters 4 (2017), Nr. 12, S. 518-522 (doi.org/10.1021/acs.estlett.7b00472).
[4]
Zurück zum Zitat Westenberger, J.; Schuler, K.; Schlegel, D.: Failure of AI projects: understanding the critical factors. In: Procedia computer science (2022), Nr. 196, S. 69-76 (doi.org/10.1016/j.procs.2021.11.074). Westenberger, J.; Schuler, K.; Schlegel, D.: Failure of AI projects: understanding the critical factors. In: Procedia computer science (2022), Nr. 196, S. 69-76 (doi.org/10.1016/j.procs.2021.11.074).
[5]
Zurück zum Zitat Ayzel, G.; Heistermann, M.: The effect of calibration data length on the performance of a conceptual hydrological model versus LSTM and GRU: A case study for six basins from the CAMELS dataset. In: Computers & Geosciences (2021), Nr. 149, 104 708 (doi.org/10.1016/ j.cageo.2021.104708). Ayzel, G.; Heistermann, M.: The effect of calibration data length on the performance of a conceptual hydrological model versus LSTM and GRU: A case study for six basins from the CAMELS dataset. In: Computers & Geosciences (2021), Nr. 149, 104 708 (doi.org/10.1016/ j.cageo.2021.104708).
[6]
Zurück zum Zitat Kratzert, F.; Klotz, D.; Brenner, C.; Schulz, K.; Herrnegger, M.: Rainfall-runoff modelling using long short-term memory (LSTM) networks. In: Hydrology and Earth System Science 22 (2018), Nr. 11, S. 6 005-6 022 (doi.org/10.5194/hess-22-6005-2018). Kratzert, F.; Klotz, D.; Brenner, C.; Schulz, K.; Herrnegger, M.: Rainfall-runoff modelling using long short-term memory (LSTM) networks. In: Hydrology and Earth System Science 22 (2018), Nr. 11, S. 6 005-6 022 (doi.org/10.5194/hess-22-6005-2018).
Metadaten
Titel
IoT-Gewässergüte-Monitoring mittels KI-basierter Hauptionenzerlegung aus Leitfähigkeitsdaten im Erfteinzugsgebiet
verfasst von
Marcel Delker
Benjamin Mewes
Daniel Bittner
Sebastian Pauly, Bochumer Institut für Technologie gGmbH
Antje Pohl
Publikationsdatum
01.08.2023
Verlag
Springer Fachmedien Wiesbaden
Erschienen in
WASSERWIRTSCHAFT / Ausgabe 7-8/2023
Print ISSN: 0043-0978
Elektronische ISSN: 2192-8762
DOI
https://doi.org/10.1007/s35147-023-1874-7

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