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WASABI: Wasser in Pakistan effizienter managen

Satellitenaufnahme des Rawal-Sees in Islamabad/Pakistan und handisch annotierte Daten

Satellitenaufnahme des Rawal-Sees in Islamabad/Pakistan (links, © USGS) und händisch annotierte Darstellung des Wassers, auf die künstliche neuronale Netze trainiert werden (rechts, © Projekt WASABI)

Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Summer School in Islamabad/Pakistan

Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Summer School in Islamabad/Pakistan © Projekt WASABI

Pakistans Staatsministerin für Klimawandel Zartaj Gul und Prof. Dr. Adrian Ulges

Pakistans Staatsministerin für Klimawandel Zartaj Gul und Prof. Dr. Adrian Ulges © Projekt WASABI

Im Rahmen des Förderprogramms Deutsch-Pakistanische Forschungskooperationen des Deutschen Akademischen Austauschdiensts (DAAD) entwickelt die Hochschule RheinMain (HSRM) gemeinsam mit der National University of Sciences and Technology (NUST) in Islamabad Verfahren zur satellitengestützten Analyse des pakistanischen Wasservorkommens. Das Projekt WASABI (WAter resource estimation by SAtellite-Based Image analysis) unter der Leitung von Prof. Dr. Adrian Ulges und Prof. Dr. Ulrich Schwanecke, Professoren für Informatik am Fachbereich Design Informatik Medien, wird vom DAAD aus Mitteln des Auswärtigen Amts (AA) mit rund 80.000 Euro gefördert.

Laut Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen ist die chronische Wasserknappheit eines der zentralen Probleme Pakistans. Gleichzeitig kommt es immer wieder zu teilweise verheerenden Flutkatastrophen. Gründe dafür sind die klimatischen Bedingungen des südasiatischen Staates, das starke Bevölkerungswachstum sowie das unzureichende Wassermanagement der pakistanischen Behörden.

Gemeinsam mit Dr. Muhammad Imran Malik und seinem Team der NUST entwickeln die Professoren der HSRM deshalb ein System zur quantitativen Analyse der Gewässer in Pakistan. "Zum Einsatz kommen dabei sogenannte Deep-Learning-Methoden, die anhand der Satellitenbilder die Größe der Gewässer ermitteln", so Prof. Ulges. "Die besondere Herausforderung liegt in unserem Fall in der Qualität des verfügbaren Bildmaterials, die etwa durch Artefakte oder wetterbedingte Störungen beeinträchtigt sein kann."

Zukünftige Wasserkapazität vorhersagen

Unter Berücksichtigung historischer Daten zum Wasserverbrauch sowie des Bevölkerungswachstums sollen sich nach Abschluss des Projekts schließlich Vorhersagen zur zukünftigen Wasserkapazität Pakistans treffen lassen. Diese ermöglichen es dem Pakistan Council of Research in Water Resources (PCRWR), der das Projekt unterstützt, Empfehlungen für ein verbessertes, vorausschauendes Wassermanagement abzuleiten, sodass Wasserknappheit auf der einen und Überschwemmungen auf der anderen Seite zukünftig entgegengewirkt werden kann.

Das Projekt WASABI ist eine Zusammenarbeit der Arbeitsgruppe "Learning and Visual Systems" (LAVIS) an der HSRM und dem TUKL-NUST R&D Center, das die Universität in Pakistan gemeinsam mit der Technischen Universität Kaiserslautern (TUKL) betreibt. Bestandteil des Projekts sind unter anderem Praktika für pakistanische Studierende an der HSRM, Gastvorlesungen der Professoren Ulges und Schwanecke an der NUST sowie ein Promotionsvorhaben.

Prof. Ulges und Prof. Schwanecke besuchen Pakistan

So waren Prof. Ulges und Prof. Schwanecke vom 19. bis 22. August an der NUST zu Gast und hielten dort im Rahmen der Summer School on Document Analysis vor rund 100 Studierenden und Experten aus der Industrie Vorträge zum Thema Machine Learning. In Islamabad trafen die Informatik-Professoren außerdem die pakistanische Staatsministerin für Klimawandel Zartaj Gul und konnten sich mit ihr zum Projekt WASABI austauschen.

Weitere Informationen zum Projekt WASABI.