O Software do serviço OPENCoastS está agora disponível num repositório aberto: https://gitlab.com/opencoasts/eosc-hub

OPENCoastS.pt

Previsão em tempo real a pedido na Costa Portuguesa

Resumo

O serviço OPENCoastS.pt monta, a pedido, sistemas de previsão de circulação para zonas selecionadas da Costa portuguesa e mantem os mesmos em funcionamento operacional para o período definido pelo utilizador. Este serviço diário gera previsões de níveis de água e velocidades 2D sobre a região espacial de interesse para períodos de 48 horas, com base em simulações numéricas dos processos físicos relevantes.

Mais informações

 

Resultados


O serviço OPENCoastS.pt está disponível para utilização em: https://opencoasts.ncg.ingrid.pt/.

O manual de utilizador OPENCoastS está disponível aqui.

O serviço poderá também ser instalado numa infraestrutura à escolha do utilizador. O Software do serviço OPENCoastS está agora disponível num repositório aberto: https://gitlab.com/opencoasts/eosc-hub

Este serviço é de utilização aberta a toda a comunidade costeira portuguesa. Para experimentar basta registar-se.

Veja:

- um curso abrangente sobre a plataforma OPENCoastS

- uma demonstração do uso da plataforma OPENCoastS.pt.

- uma apresentação sobre esta plataforma em português.

Mais informações contacte Anabela Oliveira (aoliveira@lnec.pt).

Publicações


A. Oliveira, A.B. Fortunato, J. Rogeiro, J. Teixeira, A. Azevedo, L. Lavaud, X. Bertin, J. Gomes, M. David, J. Pina, M. Rodrigues, P. Lopes, OPENCoastS: An open-access service for the automatic generation of coastal forecast systems, Environmental Modelling & Software, 2019, 104585,ISSN 1364-8152, https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.104585.

Oliveira A.; Rodrigues, M.; Rogeiro, J.; Fortunato, A. B.; Teixeira, J.; Azevedo, A.; Lopes, P. (2019) OPENCoastS: An Open-Access App for Sharing Coastal Prediction Information for Management and Recreation. In: Rodrigues J. et al. (eds) Computational Science – ICCS 2019. ICCS 2019. Lecture Notes in Computer Science, vol 11540. Springer, https://doi.org/10.1007/978-3-030-04849-5_44

OPENCoastS: on-Demand Forecast Tool for Management, Marta Rodrigues, João Rogeiro, Samuel Bernardo, Anabela Oliveira, André B. Fortunato, Joana Teixeira, Pedro Lopes, Alberto Azevedo, Jorge Gomes, Mário David, João Pina, in Proccedings of the Fourteenth International MEDCOAST Congress on Coastal and Marine Sciences, Engineering Management and Conservation MEDCOAST 2019, 22-26 October 2019, Marmaris, turkey, ISBN: 978-605-69747-0-0

A. Azevedo, A.B. Fortunato, J. Teixeira, J. Rogeiro, A. Oliveira, M. Rodrigues, J. Gomes, M. David e J. Pina (2018). OPENCoastS.pt – Serviço de previsão em tempo real a pedido para a circulação na ZEE portuguesa, Atas das 5as Jornadas de Engenharia Hidrográfica, I.H. (eds), 105-108.

A.B. Fortunato, A. Oliveira, J. Rogeiro, J. Teixeira, A. Azevedo, J. Gomes, M. David, J. Pina, 2018. Generation of operational forecasts on demand: the OPENCoastS platform, 17thIMUM Book of Abstracts, http://imum2018.mpimet.mpg.de/fileadmin/user_upload/imum2018/template/img/Book_of_Abstracts_revised.pdf

João Rico, José Barateiro, António Silva, João Rogeiro, Alberto Azevedo, Anabela Oliveira - "Digital preservation challenges and methodology using Cloud resources - the OPENCoastS case study", EUDAT Conference - Putting the EOSC vision into practice, 1 pp, https://eudat.eu/eudat-conference-posters-0#23.

Teixeira, J., Fortunato, A. B., Rogeiro, J., Azevedo, A., Rodrigues, M., Oliveira, A. (2018). Previsão em tempo real a pedido na costa portuguesa - O serviço opencoasts.pt e sua demonstração na circulação da Ria Formosa. Atas do 14º Congresso da água -Gestão dos Recursos Hidricos:Novos Desafios, 16 pp.

Teixeira, J.; Rogeiro, J.; Oliveira, A.; Fortunato, A. B.; Azevedo, A.; Rodrigues, M.; Gomes, J.; David, M. (2017). OpencoastS.pt – serviço de previsão em tempo real a pedido para a circulação e agitação maritima na costa portuguesa, Atas das 9ªs Jornadas Portuguesas de Engenharia Costeira e Portuária, 19 pp.

Eventos


Cursos

2nd OPENCoastS e-Tutorial: build your forecast for all circulation choices
27-29 January 2021

Program (all hours are CET, minus one hour for PT):
Day 1: 27 of January, 2021 (full course day in Youtube available here)
OPENCoastS Users' Training: First part: Overview of background coastal topics
09:45    Welcome and quick explanation on the course (Anabela Oliveira - LNEC) (Link)
09:50    T1 - Coastal processes (Sonia Castanedo, Fernando Méndez - UC) (part1, part2 and part3)
10:35    T2 - Baroclinic circulation: overview of 3D coastal processes (Marta Rodrigues - LNEC) (Link)
11:00    T3 - Understanding and using Model SCHISM (Xavier Bertin, Laura Lavaud - CNRS/UR) (part1, part2 and part3)
11:40    “Coffee” break
11:55    T4 - WWM and its coupling with SCHISM (Xavier Bertin, Laura Lavaud - CNRS/UR) (Link)
12:20    T5 - Generation of triangular finite element grids for coastal models (André Fortunato - LNEC) (part1 and part2)

Day 2: 28 of January, 2021 (full course day in Youtube available here)
OPENCoastS Users' Training - Second part: Using OPENCoastS 2D W&C and 3D - a live demo
09:45    Welcome and reception of videoconference participants (Alberto Azevedo - LNEC) (Link)
09:50    T6 - Forecast systems and OPENCoastS: an overview (Anabela Oliveira, Alberto Azevedo - LNEC) (part1, part2 and part3)
10:30    T7 - Using OPENCoastS to generate 2D & 2D waves and currents forecasts (André Fortunato, Alberto Azevedo - LNEC) (part1, part2 and part3)
11:15    “Coffee” break
11:30    T8 - Using OPENCoastS to generate 3D forecasts (Marta Rodrigues, André Fortunato - LNEC) (part1 and part2)
12:05    T9 - Using the OPENCoastS viewer (Marta Rodrigues, André Fortunato - LNEC) (part1, part2 and part3)
12:30    Closure of OPENCoastS Users' training and Evaluation request (Anabela Oliveira, Alberto Azevedo - LNEC) (Link)
13:00    End

Day 3: 29 of January, 2021 (full course day in Youtube available here)
OPENCoastS Developer's training
09:45    Welcome and reception of videoconference participants (Gonçalo Jesus - LNEC) (Link)
09:50    T10 - Frontend: concept, software and implementation (Gonçalo Jesus, João Rogeiro - LNEC) (Link)
10:35    “Coffee” break
10:50    T11 - The back-end of OPENCoastS: WIFF and OPENCoastS implementation (Gonçalo Jesus, João Rogeiro - LNEC) (part1, part2 and part3)
11:40    T12 - EOSC E-infrastructures and how can we use them (Samuel Bernardo - LIP) (Link)
12:15    Closure of OPENCoastS Developers' training and Evaluation request (Anabela Oliveira, Gonçalo Jesus - LNEC) (Link)

The flyer of the course is available here


3 - Curso "Hands-on" OPENcoastS (duração: 3 horas): A Plataforma OPENCoastS para Modelação e Previsão em Tempo Real de Zonas Costeiras  (integrado no 14º SILUSBA)

O LNEC realizou um curso presencial  sobre Modelação e Previsão em tempo real de zonas costeiras e aplicação do software de acesso livre OPENCoastS com uma componente "hands-on",  integrado no 14º Silusba. Este evento ocorreu no último dia do congresso e foi de acesso livre a todos os inscritos no evento.

Requisitos: Não foi necessária experiência prévia de modelação nem de previsão em tempo real. Apenas foi necessário um portátil para ligação à internet.

Data: 20 de setembro de 2019

Local: Cidade da Praia | Cabo Verde

Para utilizar a plataforma deverá ainda registar-se em opencoasts.ncg.ingrid.pt
O Curso foi gratuito mas requereu inscrição no congresso 14º SILUSBA

Programa:

Intervalo (15 min)
Intervalo para ligação dos computadores e da rede (15 min)

2 - OPENcoastS e-Tutorial: from processes knowledge to on-demand circulation forecasts - 13 de dezembro

O LNEC e os seus parceiros do projeto EOSC-Hub organizaram um curso detalhado do serviço OPENCoastS no dia 13 de dezembro, presencialmente no LNEC (sala 2 do centro de congressos), na Universidade de Cantábria (sala de aula 2, Engª Civil) e na Universidade de La Rochelle, e também por videoconferencia (colibri) e por webstreaming.


Programa (CET, subtrair 1 hora para a hora Portuguesa)

9:45-10:00 Boas vindas e recepção aos participantes no local e por videoconferência

Manhã: 10:00-13:30

Boas vindas e rápida explicação sobre o curso (LNEC)
T1 - Coastal processes (UC)
10 min intervalo
T2 - Understanding and using Model SCHISM (CNRS/UR)
T3 - Generation of triangular finite element grids for coastal models (LNEC)
Online quiz: T1-T3 (LNEC) (Link)

Almoço 13:30-15:00

Tarde: 15:00-17:25

T4 - Forecast systems: an overview (LNEC)
T5 - The OPENCoastS service (LNEC)
15 min intervalo
T6 - E-infrastructures and how can we use them (LIP)
Online quiz: T4-T6 (Link)
Perguntas finais
Comentários e sugestões do curso (Link) e encerramento (LNEC)

O folheto do tutorial está disponivel aqui


1 - Tutorial+Hands-on course no workshop IMUM: Tutorial, Hands-on.


Apresentações públicas (ver slides nos links):

Filme da apresentação na 3ª Conference of the Arabian Journal of Geosciences

Apresentação nas Jornadas de Computação Científica 2019

OPENCoastS: An open-access service for producing on-demand coastal hydrodynamics predictions

Apresentação nas 5as Jornadas de Engenharia Hidrográfica

Apresentação nas 9as Jornadas PIANC

Apresentação no 14º Congresso da Água

Apresentação na  3rd AIR Centre High Level Industry-Science-Government Dialogue

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Consórcio


 

Equipa

LNEC:
Anabela Oliveira, João Rogeiro, Joana Teixeira, André Fortunato, Alberto Azevedo, Marta Rodrigues, Pedro Lopes

LIP:
Jorge Gomes, Mário David, João Pina, Samuel Bernardo

CNRS-UR:
Xavier Bertin, Laura Lavaud

UC:
Sonia Castanedo, Fernando Mendez, Ana Rueda, Alba Ricondo

 

Provided by

Supported by

Funded by

eosc-hub

This work is co-funded by the EOSC-hub project (Horizon 2020) under Grant number 777536.

Projeto INCD: nº 22153 -01/SAICT/2016

Contacto


Laboratório Nacional de Engenharia Civil
Av. do Brasil, 101
1700-066 LISBOA
PORTUGAL

Anabela Oliveira

218 443 631

 

 

ENQUADRAMENTO

A necessidade de prever eventos extremos (como tempestades, inundações e galgamentos costeiros) e de antecipar os impactos de acidentes (como derrames de hidrocarbonetos e descargas ilegais) motivou o desenvolvimento pelo LNEC de um sistema de previsão em tempo real e a sua aplicação à costa portuguesa. Designado por WIFF – Water Information Forecast Framework, este sistema de previsão é aplicável desde o oceano até à bacia hidrográfica, incluindo a interface com as cidades. A operação dos sistemas de previsão é, no entanto, exigente, quer no estabelecimento de novos casos de estudo, quer na sua manutenção com fiabilidade e robustez, requerendo competências em processos costeiros, em modelação numérica e em tecnologias da informação. A capacidade de desenvolver e manter estes sistemas é restrita e tem custos significativos, sendo assim limitada a facilidade de se promover a sua implementação e operação para todas as zonas costeiras em Portugal. Simultaneamente, os recursos envolvidos são muito exigentes, em termos de capacidade de cálculo e de armazenamento de resultados.
Para ultrapassar estes obstáculos, o LNEC e o LIP desenvolveram uma infraestrutura genérica que permite estabelecer, de forma interativa, por um utilizador com conhecimentos básicos de modelação, um sistema de previsão em tempo real aplicado a um trecho da costa à sua escolha. Designado OPENCoastS.pt, este serviço é parte do catálogo da INCD (Infraestrutura Nacional de Computação Distribuída).

CONCEPTUALIZAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE PREVISÃO EM TEMPO REAL A PEDIDO
A criação de um serviço para providenciar previsões em tempo real de um sistema costeiro à escolha do utilizador tem de obedecer um conjunto de requisitos base:

-Deverá ser baseado numa interface de utilização simples, suportada por documentação embebida na própria interface, de modo a facilitar a montagem um sistema de previsão a qualquer entidade que dele necessite;

-Deverá ser flexível, quer na escolha do sistema de modelação quer nos forçamentos nas fronteiras e sobre o domínio a utilizar;

-Deverá ser modular e permitir atualizações dos instrumentos de modelação, a expansão para novos forçamentos e a replicação rápida de um sistema de previsão ou o acerto de detalhes a nível da parametrização, sem requerer a sua reconfiguração integral;

-Deverá acolher uma maior ou menor urgência na disponibilização de previsões, através da escolha adequada dos recursos computacionais para a sua operacionalização, de forma transparente e interativa;

- Deverá facilitar a validação do sistema estabelecido, providenciando ligações automáticas ou a pedido com redes de monitorização em tempo real, de modo a conferir qualidade e robustez às previsões; Deverá permitir a partilha do estabelecimento e dos resultados a um conjunto de utilizadores, facilitando a investigação conjunta ou a tomada de decisões harmonizada entre várias entidades com responsabilidades de gestão do sistema em estudo.

A arquitectura para o serviço OPENCoastS.pt, que contempla a componente de interação com o utilizador, um backend onde são geradas as simulações e os serviços de produção de resultados e uma camada de arquivo e preservação dos resultados:

Figura 1. Arquitetura do serviço OPENCoastS.pt

Esta nova abordagem permitirá ao utilizador criar e operacionalizar um sistema de previsão, desde o seu estabelecimento, tendo em conta a necessidade de alterar parâmetros de forma ágil e efetuar uma calibração operacional, até à sua manutenção ao longo do tempo. Permitirá ainda o acesso a um conjunto de informação pré-definida (p.ex. nos parâmetros do modelo) e a métodos expeditos de escolher as condições de fronteira, facilitando o seu uso por utilizadores menos experientes no uso dos modelos disponíveis. Finalmente a própria interface de implementação do SPTR efetuará testes de consistência à informação carregada pelo utilizador e permitirá a visualização gráfica dos dados introduzidos, para minimizar o esforço despendido e garantir a melhor qualidade do sistema de previsão.

COMPONENTES DO SISTEMA OPENCOASTS.PT

Figura 2. Esquema da interface de implementação do OPENCoastS

O serviço OPENCoastS integra atualmente o sistema de modelação SCHISM. O SCHISM (Semi-implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model) é um sistema de modelação de código aberto, comunitário, baseado em malhas não-estruturadas, e desenvolvido para a simulação da circulação baroclínica tridimensional ao longo de escalas espaciais que vão do rio ao oceano (Zhang et al., 2016).

O serviço OPENCoastS.pt assenta na infraestrutura de previsão em tempo real desenvolvida pelo LNEC nos últimos 10 anos. Designada por WIFF - Water Information Forecast Framework (http://ariel.lnec.pt), foi iniciada em 2007 para a previsão da circulação bidimensional barotrópica da Ria de Aveiro (Oliveira et al., 2010), tendo sido depois alargada à previsão da agitação marítima no Atlântico Norte e costa Portuguesa (Ribeiro et al., 2010) e à circulação acoplada ondas e correntes (Fortunato et al., 2017) e à circulação 3D Baroclínica (Rodrigues et al., 2016) ambas no estuário do Tejo. No âmbito dos estudos de acoplamento entre a drenagem urbana e os meios receptores estuarinos, foi ainda alargada à circulação e qualidade da água nestes meios (David et al. 2015).

O serviço OPENCoastS.pt tira partido da Infraestrutura Nacional de Computação Avançada – INCD, integrada no Roteiro Nacional de Infraestruturas da Fundação para a Ciência e a Tecnologia. A Infraestrutura Nacional de Computação Distribuída (INCD – www.incd.pt) é uma infraestrutura digital que tem como objetivo principal a disponibilização de serviços de computação e armazenamento à comunidade científica e académica nacional, em todos os domínios do conhecimento.

EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DO OPENCoastS.pt