Hydro Technology Institute

Tsuji: Das Hydro Technology Institute wurde im März 2000 gegründet. Wir bieten in erster Linie Dienstleistungen im Bereich der Informationssystemtechnologie für Katastrophenschutz und Bauwesen an, wobei wir numerische Analysen und spezielle Technologien einsetzen. Zu unseren Hauptkunden gehören nationale Forschungsinstitute, Universitäten und Privatunternehmen. Was uns einzigartig macht, ist, dass wir eng mit Universitätsforschern in Japan und im Ausland zusammenarbeiten, um numerische Analysemodelle, die auf den neuesten Forschungsergebnissen beruhen, auf praktische Anwendungen anzuwenden.

Was die eigentliche Arbeit betrifft, so bieten wir hauptsächlich numerische Analysen und Systementwurfsdienste an. Zu den numerischen Analysen, die wir für Flüsse durchführen, gehören die Analyse der Wasserströmung, die Simulation der Belastung von Brückenpfeilern und die Simulation von Murgängen. Wir simulieren auch alle möglichen anderen Naturphänomene - für Häfen können wir Wellenbewegungen wie Tsunamis, Sturmfluten und hohe Wellen sowie Sedimentbewegungen simulieren. Wir können auch Umweltbedingungen wie Wasserqualität und Wind sowie die Auswirkungen seismischer Aktivitäten auf Bauwerke simulieren. Im Rahmen von Hochwasserschutzmassnahmen erstellen wir Schadensschätzungen auf der Grundlage von Hochwassersimulationen und erstellen dann Gefahrenkarten, die im Falle einer Evakuierung verwendet werden können. Dies hilft den Gemeinden, Überschwemmungssituationen besser zu bewältigen, die durch extrem starke Regenfälle verursacht werden, die in den letzten Jahren immer häufiger und heftiger auftraten.

Wir bauen Systeme, die auf die Bedürfnisse unserer Kunden zugeschnitten sind. Insbesondere für einen umfassenden Katastrophenschutz bieten wir nationalen und lokalen Behörden Katastrophenschutzsysteme an, die unser Fachwissen in den Bereichen numerische Analyse und Informationssysteme kombinieren. Darüber hinaus bieten wir technische Unterstützung für neue Technologien wie KI, Bildanalyse, Big Data Processing und Supercomputing. Wir bieten auch 3D-Visualisierungstechnologien an, die in Bildungsprogrammen zum Katastrophenschutz eingesetzt werden können, z. B. CG-Simulationen von Katastrophen, AR-basierte praktische Katastrophensimulationen mit Smartphones oder Tablets und VR-basierte Bilder mit Head-Mounted Displays.

Tsuji: Hydro-STIV ist ein System, das die Durchflussmenge und -geschwindigkeit von Flüssen anhand von Videobildern und Wasserstandsinformationen misst. Durch die Kombination der neuesten STIV*-Technologie, die vom emeritierten Professor Ichiro Fujita von der Universität Kobe entwickelt wurde, mit unserer eigenen KI-Technologie erzielt es unglaublich genaue Messungen. Um die Fliessgeschwindigkeit eines Flusses zu messen, mussten bisher Schwimmer von einer Brücke abgeworfen werden, die dann mit einer Stoppuhr oder einem Zeitmesser die Zeit messen mussten, die sie für ihre Reise benötigten. Dies bedeutete jedoch, dass bei einer durch einen Taifun verursachten Überschwemmung eine Beobachtung vor Ort durchgeführt werden musste, selbst mitten in der Nacht, was ein ernsthaftes Sicherheitsproblem darstellte. Mit Hydro-STIV können Messungen mit Hilfe von Kamerabildern durchgeführt werden, um die Durchflussmenge und -geschwindigkeit mit hoher Genauigkeit von einem sicheren Standort aus zu messen, selbst bei Überschwemmungen oder anderen gefährlichen Bedingungen.

Tsuji: Der Hauptzweck der Überwachung von Flussläufen besteht darin, die Durchflussmenge, die Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungen und andere Daten zu ermitteln, wenn die Flüsse aufgrund starker Regenfälle anschwellen. Das wiederum kann genutzt werden, um die Obergrenzen dessen zu verstehen, was diese Flüsse bewältigen können oder müssen. Diese Informationen werden auch zur Vorhersage von Überschwemmungen und zur Verbesserung der Flussinfrastruktur verwendet. Das bedeutet, dass es unbedingt notwendig ist, bei Regen Messungen vorzunehmen, vor allem, wenn das Hochwasser seinen Höhepunkt erreicht. Die Durchflussmengen erreichen jedoch oft nachts ihren Höhepunkt, und so ist es wichtig, dass die Kamera unter diesen Bedingungen klare Videoaufnahmen für die Messung macht. Natürlich werden die Flüsse in solchen Situationen extrem dunkel, und gewöhnliche Kameras sind nicht in der Lage Videoaufnahmen zu machen, die wir für Messungen verwenden können., Auf der Suche nach einer besseren Lösung sind wir auf die ultrahochempfindliche Kamera von EIZO gestossen.

Minami: Wir verwenden manchmal Videos von Ferninfrarotkameras für Nachtmessungen, aber Ferninfrarotkameras sind teuer, schwer zu bekommen und haben keine sehr hohe Auflösung. Die Auflösung reicht also nicht aus, um die Wasseroberfläche aus der Ferne zu messen. Mit herkömmlichen Kameras könnten wir mit einer umfangreichen Beleuchtungsausrüstung Bilder in der Nacht aufnehmen, aber das ist je nach Umgebung nicht immer machbar. Wir waren der Meinung, dass die ultrahochempfindliche Kamera von EIZO eine Lösung für dieses Problem sein könnte.

Minami: Für Messungen mit Hilfe von Videomaterial ist es wichtig, die Strömung der Flussoberfläche zu erfassen, aber ohne eine Art von Beleuchtungsausrüstung bei Nacht können herkömmliche Kameras nur pechschwarze Videos aufnehmen. Bei einem Testlauf mit der hochempfindlichen EIZO Kamera haben wir festgestellt, dass wir selbst bei Dunkelheit die feinsten Bewegungen auf der Flussoberfläche erfassen können. Mit anderen Worten: Wir konnten die Art von Video aufnehmen, die wir zur Messung der Fliessgeschwindigkeit benötigten. Dank der Full-HD-Videoauflösung und des eingebauten Zoomobjektivs können wir breite Flüsse messen oder die Kamera weiter entfernt aufstellen, so dass Hydro-STIV vielseitiger eingesetzt werden kann.

Tsuji: Wir erhalten viele Anfragen von Kunden zu Videoaufnahmen bei Nacht. Dadurch, dass wir in der Lage sind, Vorschläge und spezifische Ratschläge zu optimalen Beobachtungsbedingungen anzubieten, z. B. wie dunkel eine Umgebung sein darf, damit eine Kamera mit ultrahoher Empfindlichkeit Videos aufnehmen kann, haben wir das Vertrauen unserer Kunden gewonnen.

Tsuji: Unser Hydro-STIV soll nicht nur die Sicherheit der Personen gewährleisten, die die Messungen durchführen, sondern auch zur Sicherheit der umliegenden Gemeinden beitragen, indem es wichtige Informationen liefert. Im Alltag achten wir selten auf die Durchflussmenge oder -geschwindigkeit von Flüssen, aber diese täglichen Messungen tragen zu unser aller Sicherheit bei. Wie schon bei der hochempfindlichen Kamera von EIZO werden wir weiter daran arbeiten, das System durch den Einsatz modernster Technologien zu verbessern, damit es noch einfacher zu bedienen ist, und letztlich zu einer sicheren Gesellschaft beiträgt, in der der Zustand der Flüsse jederzeit und überall genau überwacht werden kann.