Scheuren in dijken detecteren met behulp van Artificiële Intelligentie (AI)

Voor wie dient u dit project in?

Ik ben zelf betrokken bij dit project

Voor welke organisatie werkt u?

Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier

Is de innovatie slim bedacht en nog onder de radar (relatief kleine innovatie, maar mooie impact)?

Ja, dit is een slimme innovatie die nog onder de radar is.

Heeft de innovatie (onafhankelijk van de categorie waarvoor je de inzending indient) een aspect van digitale transformatie? Wordt er bijvoorbeeld slim gebruik gemaakt van data?

Ja, een werkproces dat we altijd handmatig deden (deels ondersteund met een app) gaan we nu ondersteunen met een grote mate van automatisering, waarbij we gebruik maken van de nieuwste digitale technieken. Zowel voor het inwinnen van de gegevens, als wel de verwerking ervan.

In hoeverre lost deze innovatie een probleem op? Wat is de impact van deze innovatie?

Het inspecteren en vastleggen van dijkschade in heel Nederland om de waterveiligheid te waarborgen, is tijdrovend en vaak onder druk, zoals tijdens periodes van extreme droogte. Onze innovatie belooft een aanzienlijke verbetering van dit proces. We beginnen met het inzetten van drones om de waterkeringen te scannen en scheuren te detecteren met behulp van ons AI-model. Hierdoor kunnen we onze inspecteurs gerichter inzetten, bijvoorbeeld alleen op locaties waar mogelijke veiligheidsrisico's zijn. Het algoritme legt alle gedetecteerde scheuren geografisch vast in GIS. Hierdoor wordt het eenvoudiger om de ontwikkeling van deze scheuren in de tijd te volgen en vergelijkingen te maken met voorgaande jaren of vergelijkbare waterkeringen. Dit geldt niet alleen voor ons eigen beheergebied, maar ook voor gebieden beheerd door andere waterschappen.

Hoe innovatief, creatief en vernieuwend is de innovatie?

Het gebruik van AI op deze manier in de context van waterkeringen is naar ons weten nog niet eerder zo uitgevoerd. Dit is onmiskenbaar een state-of-the-art ontwikkeling. Hoewel we momenteel nog als pioniers actief zijn, zijn we ervan overtuigd dat deze technologie binnen tien jaar de norm zal zijn. Terwijl we nog bezig zijn met pionieren, kijken we vooruit naar een toekomst waarin deze geavanceerde technologie de standaard zal zijn voor het bewaken en onderhouden van onze waterkeringen. Deze verschuiving zal de efficiëntie vergroten en de veiligheid van onze waterwegen verder verbeteren.

Draagt deze innovatie bij aan meer kostenefficiëntie: hoe is de verhouding in kosten in geld en tijd en de (verwachte) impact van de innovatie?

We zien een enorme kostenefficiëntie voor ons. Doordat we met een drone veel sneller gebieden kunnen invliegen en moeilijke plekken kunnen bereiken dan dat we traditioneel gezien met de voet doen winnen we al veel tijd, daarnaast kunnen we onze specialisten veel gerichter op pad sturen, in plaats van dat ze elke kilometer moeten lopen. Tevens gaat dataverwerking veel sneller omdat de beheerder niet zelf meer tijdens de inspectie een scheur hoeft te markeren, de lengte ervan te bepalen een foto te maken etc. Met deze werkwijze wordt dit proces in één keer gefaciliteerd. Daarnaast willen toe naar het eenmalig (periodiek) inwinnen van luchtfoto's en deze gegevens gebruiken om verschillende schadebeelden te detecteren met nog te ontwikkelen algoritme. Hierbij moet gedacht worden aan het identificeren van graverijschade, opschot en schade aan de dijkbekleding. Deze geïntegreerde aanpak zal niet alleen kostenefficiëntie opleveren, maar zal ook de nauwkeurigheid en snelheid van onze inspecties aanzienlijk verbeteren, wat cruciaal is voor het waarborgen van de waterveiligheid.

Op welke manier draagt de innovatie bij aan de doelstellingen van de waterschappen om circulair, energieneutraal (en CO2-neutraal) te worden?

AI in combinatie met drones stelt inspecteurs in staat om gerichter te werken, wat leidt tot minder onnodige verkeersbewegingen. Dit draagt bij aan circulariteit door het verminderen van de CO2-uitstoot en brandstofverbruik. Het eenmalig inwinnen van luchtfoto's en het hergebruik van deze gegevens voor verschillende doeleinden vermindert de behoefte aan continue dataverzameling, wat de duurzaamheid en circulaire aanpak bevordert.

Is de inzending een voorbeeld van excellente samenwerking en participatie?

Voor de ontwikkeling van het algoritme hebben we ons niet teruggetrokken op een zolderkamertje, we hebben intensief samengewerkt met Wetterskip Fryslân, Waternet en HKV lijn in water. Door de krachten te bundelen ontstond een creatieve dynamiek en bundeling van kennis waardoor we alle benodigde kennis aan tafel konden brengen en gericht konden werken naar het einddoel. Daarnaast gaf dit ons ook de beschikking tot een veel bredere set aan trainingsdata. Tot slot ontwikkelen we alles vanuit de gedachte van open source software, zodat we de getrainde modellen ook kunnen delen met andere waterschappen, kennisinstellingen, marktpartijen etc. Dit willen we doen doormiddel van een AI-Toolbox Waterkeringen.