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Model-driven engineering techniques and tools for machine learning-enabled IoT applications: a scoping review
This paper reviews the literature on model-driven engineering (MDE) tools and languages for the internet of things (IoT). Due to the abundance of big data in the IoT, data analytics and machine learning (DAML) techniques play a key role in providing smart IoT applications. In particular, since a significant portion of the IoT data is sequential time series data, such as sensor data, time series analysis techniques are required. Therefore, IoT modeling languages and tools are expected to support DAML methods, including time series analysis techniques, out of the box. In this paper, we study and classify prior work in the literature through the mentioned lens and following the scoping review approach. Hence, the key underlying research questions are what MDE approaches, tools, and languages have been proposed and which ones have supported DAML techniques at the modeling level and in the scope of smart IoT services.
Ano: 2023
Número Páginas:
27p.
Autor(es): Ferreira, J.; Silva, A.; Moin, A.; Korani, Z.
Revista: Sensors
Editor: MDPI
Volume:
Volume 23, Issue 3.
Keywords: scoping review; literature review; time series; data analytics and machine learning; internet of things; model-driven engineering
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Enhancing a coastal territorial vulnerability index: anticipating the impacts of coastal flooding with a local scale approach
The coastal zone of mainland Portugal is characterized by its morpho-sedimentary diversity such as estuaries, lagoons, barrier islands, beaches, dunes and cliffs. The high population density and the multiplicity of land use, occupation and activities, makes it an area of great national strategic value. This transforms the coastal zone into a multi-hazard zone, where the occurrences related to coastal flooding and overtopping stand out. In the present work, a multidi mensional methodology called Coastal Territorial Vulnerability Index (CTVI) was developed and applied in three selected areas with a historical record of coastal impacts, to analyze, evaluate and interpret the local vulnerability. The methodology considers four components of coastal territorial vulnerability: morphology, land value, buildings and public areas characteristics. These four components are combined to calculate the CTVI. The results highlight the differences for the analyzed areas, allowing the differentiation of natural and artificial areas. In the natural areas a moderate CTVI predominates, while in the latter, a high and very high CTVI stands out. The results contribute to the development of a comprehensive coastal flood risk assessment and forecasting the impacts
Ano: 2022
Número Páginas:
442-468pp..
Autor(es): Freire, P.; Santos, P.; Tavares, A.; Barros, J.
Revista: Coastal Management
Editor: Taylor & Francis
Volume:
50:5.
Keywords: multidimensional methodology; Vulnerability Index; Coastal Territorial; Vulnerability; Coastal Flooding; Coastal zone
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Multispectral Optical Remote Sensing for Water-Leak Detection
Water losses from water distribution means have a high environmental impact in terms of natural resource depletion (water, energy, ecosystems). This work aims to develop an optical airborne surveillance service for the detection of water leaks (WADIWater-tightness Airborne Detection Implementation) to provide water utilities with adequate and timely information on leaks in water transportation mains outside urban areas. Firstly, a series of measurement campaigns were performed with two hyperspectral cameras and a thermal infrared camera in order to select the most appropriate wavelengths and combinations thereof for best revealing high moisture areas, which are taken as a proxy for water leakage. The Temperature-Vegetation-Index method (T-VI, also known as Triangle/Trapezoid method) was found to provide the highest contrast- to-noise ratio. This preliminary work helped select the most appropriate onboard instrumentation for two types of aerial platforms, manned (MAV) and unmanned (UAV). Afterwards, a series of measurement campaigns were performed from 2017 to 2019 in an operational environment over two water distribution networks in France and Portugal. Artificial leaks were introduced and both remote sensing platforms successfully detected them when excluding the unfavorable situations of a recent rain event or high vegetation presence. With the most recent equipment configuration, known and unknown real leaks in the overflown part of a water transportation network in Portugal have been detected. A significant number of false alarms were also observed which were due either to natural water flows (groundwater exfiltration, irrigation runoff and ponds) or to vegetation-cover variability nearby water-distribution nodes. Close interaction with the water utilities, and ancillary information like topographic factors (e.g., slope orientation), are expected to reduce the false alarm rates and improve WADIs methodology performance.
Ano: 2022
Número Páginas:
30p.
Autor(es): Krapez, J.-C.; Sanchis Muñoz J; Mazel, C.; Chatelard, C; Déliot, P.; Frédéric, Y.-M.; Barillot,P.; Hélias, F.; Barba Polo J; Olichon,V.; Serra, G.; Brignolles, C.; Carvalho, A.; Carreira, D.; Oliveira
Revista: Sensors
Editor: MPDI
Volume:
22(3), Special Issue Remote Sensing for Forecasting and Monitoring Aquatic Systems.
Keywords: thermal; evaporation; soil moisture; Trapezoid Method;; Triangle Method;; infrared; water leak;; remote sensing
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Forecasting contrasting coastal and estuarine hydrodynamics with OPENCoastS
Robust and accurate coastal forecasts require models to represent the relevant processes, prediction computa-tional tools and reliable computational resources. OPENCoastS is a free, open-source WebGIS platform to develop on-demand hydrodynamic forecast systems that started as a simple 2D engine. OPENCoastS provides a visuali-zation and download interface with in-situ and Sentinel satellite data comparison. 2D tidal, 2D wave & current interaction and 3D baroclinic flows are now included, forced by several atmospheric, oceanic and riverine forcings. Four applications demonstrate OPENCoastS capacity. The prediction of the 2020 typhoon season in Taiwan illustrates the use of the service using only large-scale public data. An application to the Bay of Biscay shows the importance of waves on extreme water levels during storms. A nearshore deployment in Figueira da Foz harbor assesses the impact of bathymetry on coupled wave and current circulation. 3D baroclinic circulation forecasts in Tagus estuary are validated by independent data.
Ano: 2021
Número Páginas:
--.
Autor(es): Oliveira, A.; Fortunato, A. B.; Rodrigues, M.; Azevedo, A.; Rogeiro, J.; Bernardo, S.; Lauvaud, L.; Bertin, X.; Nahon, A.; Jesus, G.; Rocha, M.; Lopes, P.
Revista: Environmental Modelling and Software
Editor: Elsevier
Volume:
143 (não tem número).
Keywords: Baroclinic modeling; Wave and currents modeling; EOSC; Cross-scale; Unstructured grids; SCHISM; Forecast systems
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Multi-Hazard WebGIS Platform for Coastal Regions
The combined action of waves, surges and tides can cause flooding, erosion and dune and structure overtopping in many coastal regions. Addressing emergency and risk management in these areas require a combination of targeted campaigns and real-time data that measure all phenomena at stake and can be used to develop comprehensive monitoring platforms. These monitoring platforms can support the development of prediction tools that address all hazards in an integrated way. Herein, we present a methodology focused on multi-hazard coastal alert and risk, and its implementation in a tailoredWebGIS platform. The MOSAIC platform offers a one-stop-shop capacity to access in-situ and remote sensing data, and hydrodynamic and morphodynamic predictions, supported by numerical models: SCHISM and XBeach. Information is structured on a local observatory scale, with regional forcings available for the correct interpretation of local hazards effects. This implementation can be further applied and extended to other coastal zones. The MOSAIC platform also provides access to a detailed database of past hazardous events, organized along several risk indicators, for the western coast of Portugal. The combination of features in the platform provides a unique repository of hazard information to support end-users for both emergency and long term risk planning actions.
Ano: 2021
Número Páginas:
16p.
Autor(es): Rocha, M.; Oliveira, A.; Freire, P.; Fortunato, A. B.; Nahon, A.; Barros, J.; Azevedo, A.; Oliveira , F.; Rogeiro, J.; Jesus, G.; Martins, R.; Silva-Santos, P. M.; Tavares, A.; Oliveira, J. N.
Revista: MDPI
Editor: Applied Sciences
Keywords: observatories; GIS; forecast systems; remote sensing; hydro-morphodynamic modeling; flood and erosion risk management; web platform
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Systematic Failure Detection and Correction in Environmental Monitoring Systems
Sensor networks used in environmental monitoring applications are subject to harsh environmental conditions and hence are prone to experience failures in its measurements. Comparing to the common task of outlier detection in sensor data, we review herein the complex problem of detecting systematic failures such as drifts and offsets. Performing this detection in environmental monitoring networks becomes a stringent task especially when we need to distinguish data errors from real data deviations due to natural phenomenon. In this paper, we detail the scope of events and failures in sensor networks and, considering those differences, we introduce a new instantiation of a proven methodology for dependable runtime detection of outliers in environmental monitoring systems to address drifts and offsets. Lastly, we discuss the use of machine learning techniques to estimate the network sensors measurements based on the knowledge of processed past measurements alongside with the current neighbor sensors observations.
Ano: 2021
Número Páginas:
28-34pp.
Autor(es): Jesus, G.; Oliveira, A.; Casimiro, A.
Revista: Sensors&Transducers
Editor: International Frequency Sensor Association Publishing
Volume:
Vol. 251 Número 5.
Keywords: Aquatic monitoring; Sensor networks; Machine learning; Sensor fusion; Failure detection; Data quality
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Using machine learning for dependable outlier detection in environmental monitoring systems
Abstract Sensor platforms used in environmental monitoring applications are often subject to harsh environmental conditions while monitoring complex phenomena. Therefore, designing dependable monitoring systems is challenging given the external disturbances affecting sensor measurements. Even the apparently simple task of outlier detection in sensor data becomes a hard problem, amplified by the difficulty in distinguishing true data errors due to sensor faults from deviations due to natural phenomenon, which look like data errors. Existing solutions for runtime outlier detection typically assume that the physical processes can be accurately modeled, or that outliers consist in large deviations that are easily detected and filtered by appropriate thresholds. Other solutions assume that it is possible to deploy multiple sensors providing redundant data to support voting-based techniques. In this article, we propose a new methodology for dependable runtime detection of outliers in environmental monitoring systems, aiming to increase data quality by treating them. We propose the use of machine learning techniques to model each sensor behavior, exploiting the existence of correlated data provided by other related sensors. Using these models, along with knowledge of processed past measurements, it is possible to obtain accurate estimations of the observed environment parameters and build failure detectors that use these estimations. When a failure is detected, these estimations also allow one to correct the erroneous measurements and hence improve the overall data quality. Our methodology not only allows one to distinguish truly abnormal measurements from deviations due to complex natural phenomena, but also allows the quantification of each measurement quality, which is relevant from a dependability perspective. We apply the methodology to real datasets from a complex aquatic monitoring system, measuring temperature and salinity parameters, through which we illustrate the process for building the machine learning prediction models using a technique based on Artificial Neural Networks, denoted ANNODE (ANN Outlier Detection). From this application, we also observe the effectiveness of our ANNODE approach for accurate outlier detection in harsh environments. Then we validate these positive results by comparing ANNODE with state-of-the-art solutions for outlier detection. The results show that ANNODE improves existing solutions regarding accuracy of outlier detection.
Ano: 2021
Número Páginas:
1-30pp.
Autor(es): Jesus, G.; Casimiro, A.; Oliveira, A.
Revista: ACM - Digital Library
Editor: ACM Transactions on Cyber-Physical Systems
Volume:
Volume 5, Issue 3.
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OpencoastS: an open-access service for the automatic generation of coastal forecast systems
Coastal forecast systems are used for many purposes, including harbor management, search and rescue operations, and response to extreme events. However, the generation and operation of these systems is timeconsuming, requires expertise in both information technologies and modeling of coastal processes, and needs dedicated computational power. The new service OPENCoastS overcomes these difficulties by generating ondemand coastal circulation forecast systems through a web platform with minimal user intervention. Using a web platform, the user is guided through seven simple steps to generate an operational forecast system for any coastal region. The only requirements are an unstructured grid of the study area and information on river flow, if applicable. The platform provides ocean and atmospheric forcings and data for model validation, and includes interfaces for results visualization and forecasts management. Forecasts are generated with the community model SCHISM, and computing resources are provided through the European Open Science Cloud.
Ano: 2020
Número Páginas:
14p.
Autor(es): Oliveira, A.; Fortunato, A. B.; Rogeiro, J.; Teixeira, J.; Azevedo, A.; Lauvaud, L.; Bertin, X.; Gomes, J.; David, M.; Pina, J.; Rodrigues, M.; Lopes, P.
Editor: Elsevier
Volume:
Vol.124.
Keywords: Eosc; Web platform; Unstructured grids; Forecast systems; Schism
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Resccue raf app using technology to mitigate climate change urban impacts
Climate Change (CC) is nowadays one of the most important concerns for urban management. Given its scalability, technology can take an important role to help city managers identify and mitigate specific CC-related problems. Herein, an innovative and user-friendly web application is presented to empower city managers with a tool to cope with CC, giving them detailed information, accessible from anywhere. The usage of this app allows city managers to decide on optimized measures to address vulnerabilities to CC in their city. A methodology of city assessment that goes deep into city services processes, their characterization and interdependencies is behind the app, materialized by the Resilience Assessment Framework (RAF), identifying the specific areas and topics that have higher vulnerability to CC z d . T y xp d within the app, at multiple levels, using intuitive and interactive chart and tabular information. Given its generic nature, the RESCCUE RAF App can be applied to other cities and take a major role in the urban resilience improvement to cope with climate change effects. Adaptation for other cities requirements can be developed g dm p f w g RAF classification levels are possible.
Ano: 2020
Autor(es): Lopes, P.; Oliveira, A.; Pereira, C.; Brito, R.; Cardoso, M. A.; Martins, R.; David, M.; Gomes, J.; Pina, J.
Editor: LNEC
Keywords: Urban areas; Resilience assessment; Climate change
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Dependable outlier detection in harsh environments monitoring systems
Environmental monitoring systems are composed by sensor networks deployed in uncertain and harsh conditions, vulnerable to external disturbances, posing challenges to the comprehensive system characterization and modelling. When unexpected sensor measurements are produced, there is a need to detect and identify, in a timely manner, if they stem from a failure behavior or if they indeed represent some environment-related process. Existing solutions for fault detection in environmental sensor networks do not portray the required sensitivity for the differentiation of these processes or they are unable to meet the time constraints of the affected cyber-physical systems. We have been developing a framework for dependable detection of failures in harsh environments monitoring systems, aiming to improve the overall sensor data quality. Herein we present the application of an early framework implementation to an aquatic sensor network dataset, using neural networks to model sensors behaviors, correlated data between neighbor sensors, and a statistical technique to detect the presence of outliers in the datasets.
Ano: 2018
Número Páginas:
224-233pp.
Autor(es): Jesus, G.; Casimiro, A.; Oliveira, A.
Revista: Lecture Notes in Computer Science
Editor: Springer
Volume:
vol 11094.
Keywords: Water monitoring; Neural networks; Machine learning; Outlier detection; Data quality; Dependability
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Comunicações
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Plataforma integrada WebSIG para apoio à gestão da emergência em eventos de inundação em estuários
A inundação das margens estuarinas deve-se normalmente a condições meteooceanográficas extremas, nomeadamente níveis elevados de maré, grandes descargas fluviais e tempestades marítimas. Muitas cidades localizam-se em margens estuarinas, estando assim vulneráveis a inundações, problema que é agravado pelas alterações climáticas. Para apoiar a gestão do risco e da resposta a estes eventos, desenvolveu-se uma plataforma WebGIS inovadora, e aplicouse ao estuário do Tejo. Esta plataforma disponibiliza alertas baseados em previsões em tempo real dos processos relevantes, devidamente aferidas com dados em tempo real. A plataforma foi concebida para os agentes de proteção civil, desde os operacionais até às estruturas de gestão. Providencia em particular: 1) diferentes níveis de detalhe e modos de representação da inundação estuarina; 2) resultados específicos das previsões em pontos críticos da margem; 3) diferentes boletins de alerta para escalas espaciais distintas; e 4) acesso rápido e georreferenciado à informação através de uma única interface. Esta comunicação apresenta esta plataforma e a sua aplicação ao estuário do Tejo
Ano: 2016
Número Páginas:
121-124pp..
Autor(es): Oliveira, A.; Rogeiro, J.; Gomes, J. L.; Pinto, P.; Fortunato, A. B.; Freire, P.; Costa, R.; Sá, L.; Pablo, R.; Mendes, A.
Revista: Actas das 4as Jornadas de Engenharia Hidrografica
Editor: Instituto Hidrografico
Volume:
n/a.
Keywords: Plataforma WebGIS; Sistema de alerta; Previsão em tempo real; Inundação
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Improving sensor-fusion with environmental models
This paper presents an algorithm to improve sensor fusion results in outdoor WSNs using environmental models to redefine periodically which sensors to use and the amount of weight for each particular sensor in the fusion solution. Using daily forecast simulations of the monitored environment dynamics, clusters of sensor nodes sharing data correlation can be defined, for priority sensor selection in a fusion algorithm. The strategy was validated in an operational aquatic sensor network comprised of several sensors scattered over a multiple square Kilometers area.It allowed the use of geographically separated nodes with confidence and sometimes even in alternative of closer nodes, unlike most fusion approaches that use quasi-redundant information provided by nearby sensor nodes. This approach represents a major step in the creation of a framework to assess the validity of the monitoring dats in WSNs.
Ano: 2015
Número Páginas:
1839-1842pp..
Autor(es): Jesus, G.; Oliveira, A.; Azevedo, A.; Casimiro, A.
Editor: IEEE
Volume:
978-1-4799-8202.
Keywords: Sensor Quality; Faulty Sensors; Outdoor wsns; Data Fusion
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Molines - towards a responsive web platform for flood forecasting and risk mitigation
This paper presents an innovative real-time information system for enhanced support to flood risk emergency in urban and nearby coastal areas, targeting multiple users with distinct access privileges. The platform addresses several user requirements such as 1) fast, online access to relevant georeferenced information from wireless sensors, high-resolution forecasts and comprehensive risk analysis; and, 2) the ability for a two-way interaction with civil protection agents in the field. The platform adapts automatically and transparently to any device with data connection. Given its specific purpose, both data protection and tailored-to-purpose products are accounted for through user specific access roles. This paper presents the platforms overall architecture and the technologies adopted for server-side, focusing on communication with the front-end and with the wireless sensor network, and the user interface development, using state-of-the-art frameworks for cross-platform standardized development. The advantages of the adopted solution are demonstrated for the Tagus estuary inundation information system.
Ano: 2015
Número Páginas:
1183 1188pp..
Autor(es): Gomes, J. L.; Jesus, G.; Rogeiro, J.; Oliveira, A.; Costa, R.; Fortunato, A. B.
Keywords: Risk mitigation
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Running high resolution coastal forecasts:moving from grid to cloud resources
Computational forecast systems (CFS) are essential tools for daily and emergency coastal management by providing water dynamics predictions, through integration of numerical models and field data. The reliability of their predictions depends greatly on the parallel models accuracy, but achieving the adequate resolution in spatial discretizations for port-to-ocean, multi-scale analysis is often hampered by computational costs. Nowadays forecast systems are processed in dedicated workstations, fulfilling robustness and quality control through automatic comparison with field data and simulation redundancy. Recently, CFS has been ported to HPC grids with significant success, but requiring highly-specialized staff to maintaining them in these complex environments. The need to increase the available resources and to export CFS to coastal managers has promoted the search for simpler approaches. The scalability and flexibility of cloud resources, along with dedicated services for facilitating their use, makes them an attractive option. In this paper, the performance of operational coastal forecast systems are assessed and compared for the first time in multiple environments, including local workstations, grids and a pilot cloud. The analysis is conducted in a range of resources from the physical processor number available at the cloud to the optimal number of processors for the specific cases.
Ano: 2015
Número Páginas:
19p.
Autor(es): Rogeiro, J.; Azevedo, A.; Rodrigues, M.; Oliveira, A.
Editor: Civil-Comp Press
Keywords: cloud, grid, parallel computing, forecast systems, numerical models, optimal performance
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Sistema multi-escala de previsão em tempo real da dinâmica estuarina e costeira: desafios para a operacionalização em ambiente cloud e hpc
Os sistemas de previsão em tempo real (SPTR) fazem previsões a escalas de tempo curtas, por integração de modelos e dados de campo, constituindo ferramentas de suporte à gestão costeira. Os SPTR devem utilizar modelos numéricos de grande precisão, que requerem ambientes de computação exigentes. O LNEC opera vários SPTR, que utilizam a Infraestrutura Nacional de Computação Distribuída. A computação cloud, que permite a utilização de máquinas virtuais utilizando servidores compartilhados e interligados através da Internet, surge agora como um paradigma alternativo. Os seus recursos podem ser disponibilizados como um serviço de computação, sendo uma alternativa para o processamento exigente dos SPTR. No entanto, não existe uma avaliação detalhada da cloud por comparação com estratégias convencionais para processamento dos SPTR. Apresenta-se aqui uma análise comparativa da performance de vários SPTR utilizando três abordagens distintas: workstations, Clusters e Cloud. Esta comparação foi elaborada em três aplicações de SPTR com diferentes exigências de computação: circulação na Ria de Aveiro; circulação acoplada a indicadores de contaminação fecal no estuário do Tejo; e circulação acoplada de ondas e correntes no mesmo estuário. A análise de performance foi efetuada nos três ambientes utilizando números crescentes de processadores. Para a gama de processadores comuns, as duas alternativas conduzem a tempos computacionais semelhantes, mostrando que a cloud é uma opção viável e atractiva. No entanto, as malhas de cálculo para a computação multi-escala (desde o oceano até à área portuária) requerem um número óptimo de processadores tipicamente superior. A evolução eficaz dos SPTR, baseados atualmente em estratégias de computação de elevada performance, para arquitecturas de cloud poderá assim requerer a integração de um maior número desses recursos através de federação. A performance destas simulações deverá, no entanto, ser analisada para assegurar que o tempo de comunicação entre recursos cloud não afeta significativamente o tempo necessário para as previsões.
Ano: 2015
Número Páginas:
15p.
Autor(es): Oliveira, A.; Rogeiro, J.; Azevedo, A.; Fortunato, A. B.; Costa, R.; Rodrigues, M.; Li., K; Pina, J.; Martins, J.; David, M.; Pina, J.; Gomes, J.
Editor: APRH
Keywords: Estuários; Cloud; Cluster; Computação; Previsão
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Ensuring reliable measurements in remote aquatic sensor networks
During the last decades, private, governmental and non-profitable organizations have been developing information systems to monitor, alert and manage environment-related emergencies [1]. Platforms, such as flood emergency alert and warning systems [2], comprise an extensive network of sensors, a bundle of forecast simulations models, and decision-support modules that rely largely on a robust and reliable perception of the conditions of the physical monitoring environment. Sensors provide this insight of the real world, where the notion of continuous time and continuous values of implicated phenomena meet the computerized notion of discrete model of time and discrete estimation of the real data. Complex and powerful forecast systems are now able to predict water levels or to track storm events with low errors, but they depend on a continuous confirmation with data. Realtime monitoring data, such as surface water elevation, flow or precipitation depend solely on the sensor hardware deployed at the water bodies (oceans, river, lakes, etc
). The goal of this paper is to propose a framework to increase the validity of the information provided by these sensors.
Ano: 2014
Número Páginas:
8 pp..
Autor(es): Jesus, G.; Oliveira, A.; Casimiro, A.
Keywords: Water sensors; Sensors measurements
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Estrutura Ecológica Nacional Subsistema água
A Estrutura Ecológica consagrada na legislação Portuguesa constitui um instrumento indispensável para um ordenamento do território de base ecológica. O objetivo do trabalho foi desenvolver uma especificação de informação geográfica que suportasse a delimitação e regulamentação do subsistema da paisagem água de forma a integrar a delimitação da estrutura ecológica nacional (EEN). A complexidade dos conceitos associados a este subsistema da paisagem implicou o desenvolvimento de uma especificação de informação geográfica para estruturar a base de dados geográficos (BDG) de suporte ao mapeamento da EEN. A representação geográfica dos objetos físicos recorreu a um modelo de dados geográficos descrito por via de UML (Unified Modeling Language). O modelo de dados foi implementado na BDG que integra diversos conjuntos de dados geográficos, tabelas alfanuméricas, regras topológicas, sistemas de referência geográfica e metadados (definições de conceitos) e simbologia para apresentação dos dados. Esta metodologia adotou os critérios expressos nas normas ISO 19100 sobre informação geográfica e as disposições de execução da infraestrutura europeia de informação geográfica INSPIRE. Os mecanismos de distribuição da informação geográfica são também abordados. Este trabalho integra-se no projeto de investigação PTDC/AUR-URB/102578/2008, financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT).
Ano: 2014
Número Páginas:
14p.
Autor(es): Charneca, N.; David, L. M.
Keywords: Estrutura ecológica; Subsistema da paisagem água; Especificação de informação geográfica; Modelo de dados geográficos
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SI-GeA - sistema de previsão em tempo real do desempenho das infraestruturas e da dinâmica dos meios recetores
No âmbito do projeto de I&D SI-GeA - Sistema Inteligente de Apoio à Gestão Avançada de Sistemas Urbanos de Águas Residuais (QREN), está a ser desenvolvido um sistema inteligente de interface para supervisão e apoio à decisão em tempo real de toda a informação relevante para a gestão de sistemas urbanos de águas residuais e pluviais, incluindo coletores gravíticos, sistemas elevatórios e estações de tratamento, proveniente de redes de monitorização, dados de operação das redes e de sistemas de previsão em tempo real do comportamento das infraestruturas e meios recetores. Este sistema, que é baseado no sistema XHQ (SIEMENS - Oil & Gas Conceptual Engineering and Services), foi desenhado para os requisitos de utilização frequente da informação pelas entidades gestoras, permitindo também a flexibilidade de criar produtos à medida em tempo real, com base na informação disponível quer das redes de monitorização, quer dos modelos de previsão. Esta comunicação apresenta a conceção do sistema inteligente, dos seus componentes, e de que forma irá apoiar uma gestão proactiva dos sistemas de drenagem da SIMTEJO
Ano: 2014
Número Páginas:
20 pp.
Autor(es): David, C.; Póvoa, P.; Oliveira, A.; David, L. M.; Rodrigues, M.; Santos, J.; Matos, R.; Ferreira, F.; Matos, J. S.; Jesus, G.; Costa, J.; Rogeiro, J.; Mota, T.
Keywords: Modelação integrada; Sistemas inteligentes de apoio à gestão; Monitorização em tempo real; Previsão em tempo real; Gestão de sistemas de drenagem
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Validação do potencial de utilização de informação geográfica produzida voluntariamente para a análise espacial de percursos de transportes públicos em Lisboa
A Autoridade Metropolitana de Transportes de Lisboa (AMTL) tem como objetivo tornar o sistema de transportes da Área Metropolitana de Lisboa mais sustentável do ponto de vista social, ambiental, económico e financeiro. Para cumprir estes desígnios regista e analisa diariamente os dados sobre reconhecimento de títulos de transporte, bem como a adequabilidade das carreiras dos operadores de transportes públicos em termos de distâncias, paragens e interfaces com vista a incrementar a interoperabilidade e a intermodalidade. Para cumprir com êxito a análise de adequabilidade dos procedimentos dos operadores a AMTL tem de dispor de informação de qualidade, atualizada e devidamente estruturada, nomeadamente no que respeita à rede de estradas. Os dados com estas características são normalmente de difícil levantamento e atualização, pelo que implicam frequentemente custos significativos de aquisição ou de manutenção por via licenças de utilização. O artigo expõe um estudo sobre a qualidade dos dados geográficos sobre rede viária produzida por mecanismos crowdsourcing, nomeadamente o usado pelo OpenStreetMap (OSM-Wiki, 2014), um dos mais populares projetos de produção e partilha de informação geográfica a nível mundial. São analisados elementos de qualidade relativos à rede viária disponível no OSM, em Lisboa, por comparação com produtos geográficos comerciais e oficiais. Em todo o estudo privilegiou-se a utilização de software e dados de licença aberta, sendo no entanto pontualmente indicada a utilização de software comercial quando tal é considerado útil/necessário. São feitas análises comparativas entre algumas fontes de dados de forma a avaliar, para alguns cenários, a utilidade das diversas fontes de informação.
Ano: 2014
Número Páginas:
11 pp.
Autor(es): Charneca, N.; Costa, J.
Keywords: Informação geográfica de produção voluntária; Infraestrutura rodoviária; Elementos de qualidade de dados geográficos
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From a nowcast-forecast information system to an oil spill risk assessment and response tool
This paper presents a custom developed WebGIS tool tailored for oil spill risk assessment and emergency response in coastal areas, built on a nowcast-forecast information system. The latter system was based on the custom deployment of a generic forecasting platform that integrates a suite of forecast models, as well as on the recent improvement in the models outputs visualization. Further developments have been made to support real-time monitoring through remote sensors and automatic comparison between data and model predictions. The system has now evolved to an integrated system that can assist in oil spills risk assessment and the rapid response to a possible emergency, as oil spills can have catastrophic effects both social-economic and environmental, endangering the sustainability and development of the coastal regions affected. The tool presented herein addresses the oil spills problem in two ways: a detailed risk assessment through risk maps and georeferenced information related with coastal areas, ports and estuaries to support the prevention and mitigation of accidents; and the visualization of georeferenced oil spill predictions produced by a real-time oil spill forecasting system
Ano: 2013
Número Páginas:
6 pp.
Autor(es): Jesus, G.; Gomes, J. L.; Oliveira, A.; Boer, S.; Azevedo, A.
Keywords: Visualization tools; Coastal systems; Nowcast-forecast; Spatial data; Real-time forecasting; Coastal oil spills
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Livros
Risco e gestão de crises em vales a jusante de barragens
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Advances in Water Resources Technology and Management
N/A
Ano: 1994
Autor(es): Tsakiris, G.; Santos, M. A.
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Capítulos de Livros
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Blue economy (sustainability)
Although no specific definition is designated for this term, this concept has been previously defined based on the field of application and utilization. The blue economy refers to the sustainable utilization of ocean and coastal resources for economic growth, improved livelihoods, and job creation while preserving the health of marine ecosystems. It is also regarded as an economic concept encompassing various economic activities in the ocean and coastal area, including traditional activities such as fishing, shipping, and shipbuilding, as well as newer activities such as offshorewind and wave energy, ocean-based aquaculture,and marine biotechnology. It is defined as the range of economic activities in the coastal zone and on the ocean, including shipping, fishing, oil and gas extraction, tourism, and renewable energy production. Generally, the blue economy mainly focuses on the responsible extraction and utilization of marine resources required to enhance ocean-based economies while adopting more balanced conservation measures to ensure resource sustainability.
Ano: 2023
Número Páginas:
9p.
Autor(es): Oloko, A.; Afolabi, S.; Moruf, R.; Ramalho, D.; Oladosu, A.; Oliveira, A.; Godfrey, S.; Jolaoho, T; Jimoh, A.; Akintola, S.; Elegbede, I.
Revista: Encyclopedia of Sustainable Management
Editor: Springer
Keywords: Ocean sustainability; Ocean economy; Blue growth; Bioeconomy
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An Innovative and reliable water leak detection service supported by data-intensive remote sensing processing
The WADI project (Water-tightness Airborne Detection Implementation), integrated within the H2020 initiative, is developing an airborne water leak detection surveillance service, based on manned and unmanned aerial vehicles. This service aims to provide water utilities with adequate information on leaks in large water distribution infrastructures outside urban areas. Given the high cost associated with water infrastructure networks repairs, a reliability layer is necessary to improve the trustworthiness of the WADI leak identification procedure, based on complementary technologies for leak detection. Herein, a methodology based on the combined use of Sentinel remote sensing data and a water leak pathways model is presented, based on data-intensive computing. The resulting water leak detection reliability service, provided to the users through a web interface, targets prompt and cost-effective infrastructure repairs with the required degree of confidence on the detected leaks. The web platform allows for both data analysis and visualization of Sentinel images and relevant leak indicators at the sites selected by the user. The user can also provide aerial imagery inputs, to be processed together with Sentinel remote sensing data at the satellite acquisition dates identified by the user. The platform provides information about the detected leaks location and time evolution, and will be linked in the future with the outputs from water pathway models
Ano: 2019
Número Páginas:
96-108pp.
Autor(es): Martins, R.; Azevedo, A.; Fortunato, A. B.; Alves, E.; Oliveira, A.; Carvalho, A.
Revista: Lecture Notes in Computer Science- ICCS 2019
Editor: Springer link
Volume:
VOL. 11539.
Keywords: HPC; Data-intensive computing; Water leak service; Remote sensing
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Opencoasts: an open-access app for sharing coastal prediction information for management and recreation
Coastal forecast systems provide coastal managers with accurate and timely hydrodynamic predictions, supporting multiple uses such as navigation, water monitoring, port operations and dredging activities. They are also useful to support recreational activities. Still, the widespread use of coastal forecasts is limited by the unavailability of open forecasts for consultation, the expertise needed to build operational forecast systems and the human and computational resources required to maintain them in operation every day. A new service for the generic deployment of forecast systems at user-specified locations was developed to address these limitations. Denoted OPENCoastS, this service builds circulation forecast systems for user-selected coastal areas and maintains them in operation using the European Open Science Cloud (EOSC) computational resources. OPENCoastS can be applied to any coastal region and has been in operation since 2018, forced by several regional and global forecasts of the atmospheric and ocean dynamics. It has attracted over 150 users from around 45 institutions across the globe. However, most users come from research institutions. The only requirement needed to use this service a computational grid of the domain of interest has proven difficult to obtain by most coastal managers. Herein, a new way to bring coastal managers and the general public to the OPENCoastS community is proposed. By creating an open, scalable and organized repository of computational grids, shared by expert coastal modelers across the globe, the benefits from the use of OPENCoastS can now be extended to all coastal actors
Ano: 2019
Número Páginas:
794-807pp.
Autor(es): Oliveira, A.; Rodrigues, M.; Rogeiro, J.; Fortunato, A. B.; Teixeira, J.; Azevedo, A.; Lopes, P.
Revista: Computational Science-Lecture Notes-ICCS2019
Editor: Springer link
Volume:
volume 11540.
Keywords: Unstructured grids; Coastal forecasts; Open data repositories
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High Performance Computing applied in Project UBEST
UBEST aims at improving the global understanding of present and
future biogeochemical buffering capacity of estuaries through the development
of Observatories, computational web-portals that integrate field observation and
real-time MPI (Message Passing Interface) numerical simulations. HPC (High-
Performance Computing) is applied in Observatories to serve both on-the-fly
frontend user requests for multiple spatial analyses and to speed up backend’s
forecast hydrodynamic and ecological simulations based on unstructured grids.
Backend simulations are performed using the open-source SCHISM (Semi-
implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model). Python pro-
gramming language will be used in this project to automate the MPI simulations
and the web-portal in Django.
Ano: 2018
Autor(es): Martins, R.
Rogeiro, J.
Rodrigues, M.
Fortunato, A. B.
Oliveira, A.
Azevedo, A.
Revista: Lecture Notes in Business Information Processing
Editor: Springer Nature Switzerland
Volume:
339
Número:
207-519pp
Keywords: HPC;Estuaries;Numerical models;Parallel computing;Forecasts;Schism;ubest
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High-performance computing applied in project ubest
UBEST aims at improving the global understanding of present and future biogeochemical buffering capacity of estuaries through the development of Observatories, computational web-portals that integrate field observation and real-time MPI (Message Passing Interface) numerical simulations. HPC (High- Performance Computing) is applied in Observatories to serve both on-the-fly frontend user requests for multiple spatial analyses and to speed up backends forecast hydrodynamic and ecological simulations based on unstructured grids. Backend simulations are performed using the open-source SCHISM (Semi- implicit Cross-scale Hydroscience Integrated System Model). Python pro- gramming language will be used in this project to automate the MPI simulations and the web-portal in Django.
Ano: 2018
Número Páginas:
207-519pp.
Autor(es): Martins, R.; Rogeiro, J.; Rodrigues, M.; Fortunato, A. B.; Oliveira, A.; Azevedo, A.
Revista: Lecture Notes in Business Information Processing
Editor: Springer Nature Switzerland
Volume:
339.
Keywords: ubest; Schism; Forecasts; Parallel computing; Numerical models; Estuaries; HPC
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Sistema de Apoio à Gestão de Cheias in "Santos, M. A.; Silva, D. S. (eds.) - Risco e gestão de crises em vales a jusante de barragens"
N/A
Ano: 1998
Número Páginas:
pp 137-151.
Autor(es): Santos, M. A.; Fernandes, J. P.; Viseu, L.; Gamboa, M.
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Sistema de apoio à gestão de emergências
Um sistema de apoio à gestão de riscos constitui uma importante ferramenta de ajuda aos serviços responsáveis pela gestão dos recursos hídricos e pela protecção civil, que pode minimizar os prejuízos causados por catástrofes, tanto em termos meramente económicos como em vidas humanas. Para ser útil, tal sistema deve conjugar de forma eficaz o acesso a equipamento de medição e observação (precipitação, níveis em rios e albufeiras, descargas de barragens, .), e a outra informação genérica de caracterização fisiográfica e sócio-económica da bacia hidrográfica, sobretudo do vale e da área envolvente das barragens, com modelos de previsão climatológica, hidrológica e hidráulica capazes de prever, com alguma antecedência, a velocidade e energia da onda de cheia bem como as áreas inundáveis. No caso de vales com barragens, o sistema deve conter informação relevante sobre a barragem e órgãos de segurança, bem como sobre o sistema de observação da barragem. Finalmente, o sistema deve ainda fornecer indicações úteis que ajudem a pôr em prática o Plano de Emergência. O sistema que se propõe decorre da actividade desenvolvida no âmbito do projecto PO-FLOODRISK co-financiado pela NATO, INAG, EDP e SNPC, e baseia-se em desenvolvimentos recentes na área das tecnologias de informação e de comunicação de dados
Ano: 1998
Autor(es): Santos, M. A.; Fernandes, J. P.; Viseu, L.; Gamboa, M.
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Visualization of scientific data over the Internet in Babovic, V.; Larsen, L. C. (eds.) - Hydroinformatics 98
N/A
Ano: 1998
Autor(es): Fernandes, J. B.; Santos, M. A.; Fortunato, A. B.
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Water resources information policy
N/A
Ano: 1998
Autor(es): Santos, M. A.; RODRIGUES, R. R.
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A GIS for dam safety management
N/A
Ano: 1997
Autor(es): Gamboa, M.; Santos, M. A.
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Teses de Doutoramento
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A dependability framework for WSN-based aquatic monitoring systems
Wireless Sensor Networks (WSN) are being progressively used in several application areas, particularly to collect data and monitor physical processes. Moreover, sensor nodes used in environmental monitoring applications, such as the aquatic sensor networks, are often subject to harsh environmental conditions while monitoring complex phenomena. Non-functional requirements, like reliability, security or availability, are increasingly important and must be accounted for in the application development. For that purpose, there is a large body of knowledge on dependability techniques for distributed systems, which provides a good basis to understand how to satisfy these non-functional requirements of WSN-based monitoring applications. Given the data-centric nature of monitoring applications, it is of particular importance to ensure that data is reliable or, more generically, that it has the necessary quality. The problem of ensuring the desired quality of data for dependable monitoring using WSNs is studied herein. With a dependability-oriented perspective, it is reviewed the possible impairments to dependability and the prominent existing solutions to solve or mitigate these impairments. Despite the variety of components that may form a WSN-based monitoring system, it is given particular attention to understanding which faults can affect sensors, how they can affect the quality of the information, and how this quality can be improved and quantified. Open research issues for the specific case of aquatic monitoring applications are also discussed. One of the challenges in achieving a dependable system behavior is to overcome the external disturbances affecting sensor measurements and detect the failure patterns in sensor data. This is a particular problem in environmental monitoring, due to the difficulty in distinguishing a faulty behavior from the representation of a natural phenomenon. Existing solutions for failure detection assume that physical processes can be accurately modeled, or that there are large deviations that may be detected using coarse techniques, or more commonly that it is a high-density sensor network with value redundant sensors. This thesis aims at defining a new methodology for dependable data quality in environmental monitoring systems, aiming to detect faulty measurements and increase the sensors data quality. The framework of the methodology is overviewed through a generically applicable design, which can be employed to any environment sensor network dataset. The methodology is evaluated in various datasets of different WSNs, where it is used machine learning to model each sensor behavior, exploiting the existence of correlated data provided by neighbor sensors. It is intended to explore the data fusion strategies in order to effectively detect potential failures for each sensor and, simultaneously, distinguish truly abnormal measurements from deviations due to natural phenomena. This is accomplished with the successful application of the methodology to detect and correct outliers, offset and drifting failures in real monitoring networks datasets. In the future, the methodology can be applied to optimize the data quality control processes of new and already operating monitoring networks, and assist in the networks maintenance operations.
Ano: 2019
Autor(es): Jesus, G.
Keywords: Aquatic monitoring; Machine learning; Fault detection; Data quality; Dependability
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Proposta de Sistema de Aviso Multicanal para Emergências
As autoridades de proteção civil precisam de avisar as populações em situações de perigo, de forma rápida, previsível e atempada. Esta necessidade é particularmente notada, em situações de emergência, como os desastres naturais ou tecnológicos, quando se pretende informar a população numa determinada área, das ações que devem executar para limitar os danos potenciais. O envio do aviso à população é habitualmente feito através de contactos porta a porta, altifalantes, sirenes, telefones, rádio, televisão e muitos outros canais de comunicação. Todavia, o envio do aviso através de um único destes canais possui limitações, não conseguindo satisfazer todos os requisitos desejáveis. Para a resolução deste problema é proposta e especificada uma arquitetura modular para sistemas de aviso que permite integrar redes de aviso baseadas em distintos canais de comunicação, permitindo o envio do aviso, de forma integrada através de diversos canais. A adoção desta arquitetura permite construir um sistema de aviso baseado em múltiplos canais de comunicação, um sistema de aviso multicanal. Para mostrar as possibilidades da arquitetura foram especificadas redes de aviso baseadas em dois canais de comunicação distintos: SMS e televisão digital. Para cada rede de aviso foram identificadas limitações e propostas soluções, nomeadamente para o aumento da rapidez no envio do aviso, melhoria na seletividade do envio, utilização da língua preferida do destinatário, aumento do volume de mensagens que é possível enviar em tempo útil e introdução de mecanismos de autenticação do aviso. Em particular, foi feita a caraterização analítica de uma rede móvel celular em dois cenários de desastre para tentar compreender o comportamento de uma rede de aviso suportada em SMS. Os resultados mostram que o SMS pode ser utilizado nalgumas situações, dependendo do número de pessoas na zona de risco.
Ano: 2013
Número Páginas:
p222.
Autor(es): Fernandes, J. P.
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Modelação de dados geográficos aplicada ao planeamento e gestão de recursos hídricos
A aprovação e implementação da directiva-quadro da água (DQA) e de outras directivas europeias associadas impuseram alterações significativas aos métodos de planeamento e gestão de recursos hídricos e também aos critérios de uso, gestão e partilha de informação geográfica, nomeadamente os que pautam o relato ao sistema europeu de informação sobre águas (WISE) e a contribuição para a infra-estrutura europeia de informação geográfica (INSPIRE). Neste trabalho apresenta-se o processo de desenvolvimento e implementação de um modelo de dados geográficos (MDG) de suporte ao planeamento e gestão de águas superficiais que considerou requisitos técnicos, funcionais e legais. Os requisitos técnicos e funcionais aplicados à informação geográfica foram determinados com base nas normas internacionais aplicadas à especificação de informação geográfica, nomeadamente as da organização internacional de normalização (ISO) e as da infra-estrutura europeia de informação geográfica (INSPIRE). Os requisitos legais foram determinados por diplomas legais europeus e portugueses que estabelecem as metodologias de planeamento e gestão, conjuntos de dados geográficos, métodos de classificação, fluxos de análise, simbologia de apresentação de dados, entre outros. Destacam-se quatro casos de utilização do MDG: i) produção cartográfica; ii) análise espacial e modelação hidrológica e hidráulica; iii) relato ao WISE; e iv) suporte aos produtos resultantes da elaboração dos planos de gestão de região hidrográfica (PGRH). A metodologia utilizada no desenvolvimento do MDG baseou-se nas normas ISO 19103 e 19109, que preconizam quatro fases de desenvolvimento: i) declaração do universo de discurso; ii) modelo conceptual; iii) modelo lógico e iv) modelo físico de dados. Após a implementação do MDG num sistema de gestão de bases de dados geográficos procedeu-se ao seu carregamento com dados, tendo sido testadas e descritas as funcionalidades oferecidas pelo desenho do MDG no âmbito da aplicação ao planeamento e gestão de recursos superficiais.
Ano: 2012
Número Páginas:
p268.
Autor(es): Charneca, N.
Keywords: Águas superficiais; Modelação de dados geograficos
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On the stochastic characterization of regional droughts
N/A
Ano: 1981
Autor(es): Santos, M. A.
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Dissertações de Mestrado
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PAC:MAN - SISTEMA DE GESTÃO AO RISCO DE ACIDENTES DE POLUIÇÃO EM ZONAS COSTEIRAS
O efeito da poluição por derrames acidentais nos ecossistemas costeiros motivou a procura e o desenvolvimento de abordagens para planeamento e resposta atempados à emergência com o intuito de proteger os recursos aquáticos. Os sistemas de monitorização da poluição e de modelação existentes são utilizados de forma independente durante acidentes deste âmbito sem a eficácia pretendida. A prevenção do risco de derrame é, habitualmente, feita via planos de contingência com base em estudos simplistas não refletindo o dinamismo da informação nem permitindo o alerta atempado dos gestores costeiros devido ao uso de tecnologia desatualizada. Os sistemas de gestão de risco, testados com sucesso em desastres ambientais e humanitários, demonstram ser soluções promissoras. A sua adequação permite criar sistemas de gestão de risco mais específicos, como riscos de poluição e gestão da resposta á emergência em zonas costeiras. Esta inovação permite conjugar a modelação costeira de vanguarda para análise de risco, a riqueza de informação ambiental existente para a definição de indicadores de condições propícias á ocorrência de derrames e as tecnologias de comunicação. Obtém-se como resultado um conjunto de meios de alerta precoce e resposta mais eficiente e benéfica do ponto de vista da segurança das populações, da capacidade de atuação dos gestores costeiros e da manutenção dos recursos naturais costeiros. A adaptação dos módulos do sistema de gestão de risco de acidentes por rotura de barragens SAGE-B permitiu conceber um novo sistema de gestão de risco de poluição em zonas costeiras que incluiu um sistema de alerta precoce resultante da aplicação dos modelos, um sistema de aviso associado e uma base de dados com os recursos em risco e os meios de resposta à emergência para a análise da vulnerabilidade na Ria de Aveiro, obtendo-se uma nova metodologia genérica de planeamento e resposta para riscos de poluição costeira.
Ano: 2012
Número Páginas:
p91.
Autor(es): Sousa, C.
Keywords: Sistemas tempo-real; Sistemas de informação; Sistema de alerta e aviso; Sistema de gestão de risco
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Relatórios
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THE WATER FRAMEWORK DIRECTIVE GEOSPATIAL DATA MODEL Article 3 Dataset
The major goals of this traineeship was the development and implementation of a centralized, spatially continuous geospatial database structure to store, manage, edit and distribute the geographic reference data of Article 3 of the Water Framework Directive (WFD-Art3). Based on the ISO 191034, ISO191105, and OGC-GML6 specifications, a Feature Catalogue and a Conceptual Data Model (CDM) were developed to describe all object classes, attributes and relationships that were presented in previously established database. The CDM was created with a CASE-tool, where UML class diagrams were developed to describe all features (geographic and non-geographic). Next, the CDM was translated to an Esris geodatabase model, specifying the UML classes according with this specification. Tagged values were used to define class parameters, and domains of values were established to help data validation. Finally, the resulting Logical Data Model (LDM) was used to create the physical model of the geospatial database. For testing the implementation of the physical data model, a MS Access database, an ESRI file geodatabase, and an Oracle Spatial database, were used. The document is structured into nine sections, with the aim to explain in detail both the knowledge and technology behind a geospatial data model design and implementation. It starts with an introduction describing the context on which this work was developed. The second, third, fourth, and fifth sections summarize the theoretic and technological aspects that support the geospatial data modelling process. The sixth section is one of the most important and describes the geospatial database construction process regarding technical and technological aspects that should be taking into account to construct and implement a geospatial data model. The seventh section is dedicated to database platforms and database management systems where the implementation of the geospatial database structure was tested. The eighth section is dedicated to the data loading tests made in several database platforms. After these sections some final remarks and future developments are presented and described, as well as the bibliography. The document is also complemented with fourteen annexes and a CD-Rom containing all files used and produced in the context of this work.
Ano: 2007
Número Páginas:
158pp.
Autor(es): Charneca, N.
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The Water Framework Directive Geospatial Data Model: Article 3 Dataset
The major goals of this traineeship was the development and implementation of a centralized, spatially continuous geospatial database structure to store, manage, edit and distribute the geographic reference data of Article 3 of the Water Framework Directive (WFD-Art3). Based on the ISO 191034, ISO191105, and OGC-GML6 specifications, a Feature Catalogue and a Conceptual Data Model (CDM) were developed to describe all object classes, attributes and relationships that were presented in previously established database. The CDM was created with a CASE-tool, where UML class diagrams were developed to describe all features (geographic and non-geographic). Next, the CDM was translated to an Esris geodatabase model, specifying the UML classes according with this specification. Tagged values were used to define class parameters, and domains of values were established to help data validation. Finally, the resulting Logical Data Model (LDM) was used to create the physical model of the geospatial database. For testing the implementation of the physical data model, a MS Access database, an ESRI file geodatabase, and an Oracle Spatial database, were used. The document is structured into nine sections, with the aim to explain in detail both the knowledge and technology behind a geospatial data model design and implementation. It starts with an introduction describing the context on which this work was developed. The second, third, fourth, and fifth sections summarize the theoretic and technological aspects that support the geospatial data modelling process. The sixth section is one of the most important and describes the geospatial database construction process regarding technical and technological aspects that should be taking into account to construct and implement a geospatial data model. The seventh section is dedicated to database platforms and database management systems where the implementation of the geospatial database structure was tested. The eighth section is dedicated to the data loading tests made in several database platforms. After these sections some final remarks and future developments are presented and described, as well as the bibliography. The document is also complemented with fourteen annexes and a CD-Rom containing all files used and produced in the context of this work.
Ano: 2007
Número Páginas:
155 pp.
Autor(es): Charneca, N.
Keywords: Directiva-quadro da água; Dados espaciais; Sistema de informação geográfica
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Utilização da programação paralela
O Departamento de Hidráulica e Ambiente (DHA) do LNEC tem sentido, desde há algum tempo, a necessidade de aumentar a precisão da simulação na modelação de determinados fenómenos e, simultaneamente, a necessidade de conseguir obter resultados de forma mais rápida. Tirando partido dos desenvolvimentos a nível de equipamento, através de máquinas multi-processador (super-computadores) ou através da ligação, via rede, de diversas máquinas mono- ou multi-processador, a programação paralela apresenta-se como uma forma de responder a estas necessidades. Os agregados de máquinas são usualmente chamados de clusters. O desempenho destes clusters é inferior ao dos super-computadores, mas o preço de um destes agregados é muitíssimo inferior ao de um super-computador. Tendo o LNEC adquirido recentemente um Cluster, era importante que se começasse a explorar as potencialidades da programação paralela com o objectivo de optimizar as simulações realizadas frequentemente nos seus estudos. Assim procedeu o DHA. Este relatório descreve parte da actividade, durante o ano de 2006, dum Bolseiro de Iniciação à Investigação Cientifica (BIIC), recrutado para apoiar os investigadores do Departamento a explorar modelos numéricos que usam o paradigma da programação paralela.
Ano: 2007
Número Páginas:
57 pp.
Autor(es): Lucas, B.
Keywords: Programação paralela
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UTILIZAÇÃO DA PROGRAMAÇÃO PARALELA NO DHA
O Departamento de Hidráulica e Ambiente (DHA) do LNEC tem sentido, desde há algum tempo, a necessidade de aumentar a precisão da simulação na modelação de determinados fenómenos e, simultaneamente, a necessidade de conseguir obter resultados de forma mais rápida. Tirando partido dos desenvolvimentos a nível de equipamento, através de máquinas multi-processador (supercomputadores) ou através da ligação, via rede, de diversas máquinas mono- ou multi-processador, a programação paralela apresenta-se como uma forma de responder a estas necessidades. Os agregados de máquinas são usualmente chamados de clusters. O desempenho destes clusters é inferior ao dos super-computadores, mas o preço de um destes agregados é muitíssimo inferior ao de um super-computador. Tendo o LNEC adquirido recentemente um Cluster, era importante que se começasse a explorar as potencialidades da programação paralela com o objectivo de optimizar as simulações realizadas frequentemente nos seus estudos. Assim procedeu o DHA. Este relatório descreve parte da actividade, durante o ano de 2006, dum Bolseiro de Iniciação à Investigação Cientifica (BIIC), recrutado para apoiar os investigadores do Departamento a explorar modelos numéricos que usam o paradigma da programação paralela.
Ano: 2007
Número Páginas:
64pp.
Autor(es): Lucas, B.
Info
Projecto MAGIC - Simulações Multi-Agente baseadas em Componentes Interoperáveis para a Análise Geográfica
N/A
Ano: 2006
Autor(es): Gonçalves, A.; Lucas, B.
Info
Projecto Webpark - Informação Geográfica Relevante para Visitantes de Áreas Protegidas.
N/A
Ano: 2006
Autor(es): Gonçalves, A.
Info
RELATÓRIO DE AUTO-AVALIAÇÃO DO PROJECTO Tecnologias Avançadas de Tratamento de Informação em Hidráulica e Ambiente DO PLANO DE INVESTIGAÇÃO PROGRAMADA DO LNEC PARA 2001- 2004
Este relatório inclui a auto-avaliação do projecto "Tecnologias Avançadas de Tratamento de Informação em Hidráulica e Ambiente" do Plano de Investigação Programada do LNEC para 2001-2004. São apresentados dados sobre a actividade desenvolvida em cada um dos estudos do projecto e a sua comparação com o plano, bem como a apresentação da actividade desenvolvida
Ano: 2004
Número Páginas:
20.
Autor(es): Santos, M. A.
Info
Spatial intelligent agent component to reason about prospective routing/place selections (D4.3.1)
N/A
Ano: 2004
Autor(es): Gonçalves, A.; Rodrigues, A.; Santos, M. A.
Info
Evaluation of Existing Information Services
N/A
Ano: 2003
Número Páginas:
12.
Autor(es): Gonçalves, A.; Dias, E.; Rodrigues, A.
Info
Multi-Agent Geographic Simulations Based on Interoperable Components
N/A
Ano: 2003
Autor(es): Rodrigues, A.; Gonçalves, A.; Grueau, C.
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Informações Científicas e Técnicas
Info
Base de dados de qualidade de água Badaqua
N/A
Ano: 1984
Autor(es): Clímaco, M.; Santos, M. A.
Info
Utilização da Água na Indústria. Inquérito na Bacia Hidrográfica do Rio Ave (Water Use by Industry. A Survey in the Ave River Drainage Basin)
N/A
Ano: 1984
Autor(es): Santos, M. A.
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Memórias
Info
Risk Analysis and Regional Characterization of Droughts
N/A
Ano: 1988
Número Páginas:
22.
Autor(es): Correia, F. N.; Santos, M. A.; Rodrigues, R.
Info
Drought characterization and drought impacts in Portugal
N/A
Ano: 1983
Autor(es): Correia, F. N.; Santos, M. A.; Cunha, L. V.
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Outros
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PAC:MAN - Pollution accidents in coastal areas: a risk management system (ref. PTDC/AAC-AMB/113469/2009)
Os impactos dos derrames acidentais das últimas décadas têm impulsionado o desenvolvimento e a implementação de diversas abordagens para planeamento e resposta à emergência de poluição dos meios aquáticos, incluindo sistemas de monotorização da poluição e sistemas de modelação. Os sistemas de gestão d risco, que foram aplicados com sucesso para tsunamis e inundações de rotura de barragens, podem ser usados para providenciar um enquadramento para riscos de poluição que permita a proteção eficaz dos recursos costeiros.Os objetivos do projeto PAC:MAN são investigar: 1) os dados de acidentes passados para desenvolver e validar um conjunto de indicadores ambientais de condições atmosféricas e oceanográficas propícias à ocorrência de derrames; 2)a capacidade e eficiência de sistemas de modelação de elevada precisão para prevenção e previsão do risco de derrame, incluindo todos os processos de transformação do óleo na zona costeira; 3) a fiabilidade, vantagens e escalabilidade de um sistema de alerta baseado em novas tecnologias móveis; 4) a capacidade dos sistemas de tecnologias de informação para integrar e disponibilizar informação ambiental relevante sobre os elementos ecológicos em risco; e 5) o modo como estes vários aspectos inovadores podem ser integrados num sistema de gestão de risco para alerta precoce e aviso da ocorr~encia de um derrame nas zonas costeiras.
Ano: 2014
Número Páginas:
6pp.
Autor(es): Boer, S.
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PAC:MAN - Pollution accidents in coastal areas: A risk management system (ref. PTDC/AAC-AMB/113469/2009)
Os impactos dos derrames acidentais das últimas décadas têm impulsionado o desenvolvimento e a implementação de diversas abordagens para planeamento e resposta à emergência de poluição e sistemas de modelação.Os sistemas de gestão de risco, que foram aplicados com sucesso para tsunamis e inundações de rotura de barragens, podem ser usados para providenciar um enquadramento para riscos de poluição que permita a proteção eficaz dos recursos costeiros. Os objetivos do projeto PAC:MAN são investigar:1) os dados de acidentes passados para desenvolver e validar um conjunto de indicadores ambientais de condições atmosféricas e oceanográficas propícias à ocorrência de derrames;2) a capacidade e eficiência de sistema de modelação de elevada precisão para prevenção e previsão do risco de derrame, incluindo todos os processos de transformação do óleo na zona costeira; 3) a fiabilidade, vantagens e escalabilidade de um sistema de alerta baseado em novas tecnologias móveis; 4) a capacidade dos sistemas de tecnologias de informação para integrar e disponibilizar informação ambiental relevante sobre os elementos ecológicos em risco; 5)o modo como estes vários aspectos inovadores podem ser integrados num sistema de gestão de risco para alerta precoce e aviso da ocorrência de um derrame nas zonas costeiras.
Ano: 2014
Número Páginas:
6pp.
Autor(es): Rogeiro, J.
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PAC:MAN Sistemas de gestão do risco de acidentes de poluição em zonas costeiras
O projecto PAC:MAN é coordenado pela Doutora Anabela Oliveira (LNEC) e inclui uma equipa de investigadores do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (Instituição proponente), Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental e Universidade de Aveiro. Este projecto tem como objectivos investigar: (i) os dados de acidentes passados para desenvolver e validar um conjunto de indicadores ambientais de condições atmosféricas e oceanográficas propícias à ocorrência de derrames; (ii) a capacidade e eficiência do sistema de modelação de elevada precisão para prevenção e previsão do risco de derrame, incluindo todos os processos de transformação de óleo na zona costeira; (iii) a fiabilidade, vantagens e escalabilidade de um sistema de alerta baseado em novas tecnologias móveis; e (iv) o modo como estes vários aspectos inovadores podem ser integrados num sistema de gestão de risco para alerta precoce e aviso da ocorrência de derrames nas zonas costeiras. Na fase inicial do projecto foi feita a análise de dados in situ e de deteção remota para acidentes de poluição na plataforma continental Ibérica e zona costeira, para apoiar o desenvolvimento de indicadores de condições propícias à ocorrência de acidentes com embarcações que ultimamente poderão conduzir ao derrame de hidrocarbonetos. Estes indicadores foram validados para a Ria de Aveiro, a qual foi escolhida pela sua enorme importância ambiental e económica. Foi definido um conjunto de cenários, aos quais estão associados os resultados duma análise de vulnerabilidade local. Os cenários foram utilizados para avaliar a capacidade dos modelos detalhados de serem aplicados na análise de risco, e para desenvolver uma nova metodologia de prevenção deste tipo de riscos. Este sistema de modelação de derrames simula os processos relevantes em escalas adequadas e está acoplado com um sistema de modelação da circulação forçada conjuntamente por ondas, correntes e vento. A metodologia proposta será a base para um sistema inovador de alerta precoce que combina de modo eficiente as condições ambientais propícias à ocorrência de acidentes com previsões detalhadas do percurso e da transformação das plumas de poluentes. Este sistema de alerta irá alimentar um sistema de aviso, o qual será analisado em termos de eficiência e escalabilidade para números crescentes de utilizadores. Os dois sistemas serão ligados através de um sistema de gestão do risco, adaptado para derrames a partir de um sistema proposto na literatura. Esta infra-estrutura incluirá uma base de dados dos elementos físicos em risco e dos recursos de resposta à emergência, e será customizado para a análise de vulnerabilidade da Ria de Aveiro. O resultado final do projecto será uma nova metodologia de planeamento e resposta para riscos de poluição costeira genérica, baseada nas várias ferramentas e análises propostas.
Ano: 2014
Número Páginas:
24pp.
Autor(es): Epifânio, B.
Info
Risco e gestão de crises em vales a jusante de barragens
N/A
Ano: 1998
Autor(es): Quintela, A.; Pinheiro, A.; West, C.; Gamboa, M.
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