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 em: https://opencoasts.ncg.ingrid.pt/.

O manual de utilizador OPENCoastS está disponível aqui.

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. 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

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) (parte1, parte2 e parte3)
10 min intervalo
T2 - Understanding and using Model SCHISM (CNRS/UR) (parte1, parte2 e parte3)
T3 - Generation of triangular finite element grids for coastal models (LNEC) (parte1 e parte2)
Online quiz: T1-T3 (LNEC) (Link)

Almoço 13:30-15:00

Tarde: 15:00-17:25

T4 - Forecast systems: an overview (LNEC) (Link)
T5 - The OPENCoastS service (LNEC) (parte1, parte2, parte3, parte4, parte5 e parte6)
15 min intervalo
T6 - E-infrastructures and how can we use them (LIP) (Link)
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):

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, Luís Alves

CNRS-UR:
Xavier Bertin, Laura Lavaud

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

 

Provided by

Supported by

Funded by


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