ADELE4RAIN – A DEep Learning-based framework for RAINfall estimation and forecasting

Tecnologia sviluppata:Framework di Deep Learning di modelli di AI leggeri per stima e previsione delle precipitazioni a partire dai dati acquisiti da pluviometri, radar e satelliti
Stazione appaltante: CMCC
Beneficiari: Revelis S.r.l.

I dettagli del progetto
immagine che rappresenta una veduta aerea di un paesaggio lagunare o del delta di un fiume, in cui l'acqua dolce incontra il mare aperto sullo sfondo. L'area è caratterizzata da ampi specchi d'acqua calma e da un intricato sistema di lingue di terra e isolotti ricoperti di fitta vegetazione verde e canneti. Sulla sinistra, nel bacino d'acqua più grande, spicca una piccola struttura isolata su palafitte, mentre sulla destra la foce è solcata da un canale principale circondato da zone paludose sotto un cielo chiaro e leggermente fosco.

Sintesi del progetto

ADELE4RAIN sviluppa un sistema scalabile di AI per migliorare stima e previsione delle piogge, integrando reti pluviometriche, radar meteorologici e sensori geostazionari. L’obiettivo è supportare la gestione del rischio di eventi estremi con modelli più accurati, tempi di calcolo ridotti e sostenibilità economica grazie all’ottimizzazione delle risorse.

Obiettivi

Il progetto si propone di costruire modelli affidabili e disponibili in tempo reale per nowcasting e forecasting, di definire protocolli e metriche di valutazione, di progettare moduli di integrazione dati eterogenei (stazioni, radar, satellite) garantendo qualità, coerenza e interoperabilità del flusso informativo.

Problemi e necessità

Le reti di pluviometri, pur dense, faticano a ricostruire i campi di pioggia durante eventi convettivi a forte variabilità spazio-temporale. Servono perciò metodi di data fusion automatici e robusti per sistemi di allerta affidabili.

Soluzioni sviluppate

Il progetto ha condotto un’analisi dello stato dell’arte e benchmark dei metodi esistenti e definito un protocollo di valutazione. È stato inoltre progettato un modulo di estrazione e integrazione di dati multi-sorgente, con l’adozione di modelli di Deep Learning leggeri e si Convolutional Neural Network (CNN) e Recurrent Neural Network (RNN) per dati spaziotemporali, con supporto di risorse HPC e Big Data per training e inferenza.

Impatti

La metodologia ADELE4RAIN migliora la capacità previsiva e la gestione di: rischio idrogeologico, applicazioni per l’early warning, agricoltura di precisione, gestione idrica, drenaggio urbano, assicurazioni e reti energetiche. I potenziali impatti si estendono inoltre potenziale verso sistemi integrati e servizi operativi a scala nazionale.

Settori di applicazione

Gli attori e settori che possono trarre maggiore vantaggio dai risultati sono la Protezione civile, il Water Management, l’agritech, la gestione degli Urban Stormwater, dell’Energia Rinnovabile, delle Assicurazioni e degli Aiuti Umanitari. La pipeline che integra AI e Big Data è inoltre replicabile in domini affini e favorisce formazione e trasferimento tecnologico.

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