Publicações

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

Apresenta-se uma plataforma WebSIG para suporte à gestão do risco de inundação, aplicável do rio atéao oceano, incluindo a dimensão urbana. Permitindo o acesso diferenciado e produtos customizados para váriosutilizadores, esta plataforma oferece um acesso central a toda a informação útil para a gestão da inundação, querpara o planeamento, quer para situações de emergência. Baseia-se no acoplamento de vários modelos que simulamtodos os processos geradores de inundação: marés, sobrelevação de origem meteorológica, agitação marítima,escoamento fluvial, drenagem urbana e eventos de precipitação. Quando a interação entre processos é fundamental,o acoplamento é efetuado através da modelação integrada dos mesmos (para ter em conta p.ex. a interação entre aagitação marítima e as correntes). Este sistema de modelação está integrado na plataforma de previsão em temporeal do LNEC (WIFF - Water Information Forecast Framework) que produz diária e automaticamente previsões a 48 horasda inundação no caso de estudo escolhido. Estas previsões são depois disponibilizadas numa plataforma WebSIG,através de um conjunto de produtos customizados às necessidades do utilizador, como boletins de alerta, mapasde previsão da circulação e de inundação e séries temporais de grandezas em pontos pré-selecionados (sensoresvirtuais). Oferece ainda serviços de comparação automática com dados em tempo real e sistemas de alerta. Ilustra-sea valia desta plataforma numa aplicação à gestão da inundação no estuário do Tejo, com destaque para os alertascustomizados ao interesse da Proteção Civil, desde a escala oceânica até à região estuarina de interesse

Engineering and Science projects are facing new data management challenges, which are currently being addressed through the development of data management plans. However, project stakeholders are unable to proper assess if their plan is representative of good data management practices. To address this issue, we propose a risk management framework to assist the definition of a data management plan in engineering and science projects. To validate our proposal, we present an application to a civil engineering project concerning dam safety.

The consequences of structural failures in large civil engineering structures are potentially catastrophic, varying from high economic impacts to unrecoverable environmental damage or loss of life. To prevent that, these structures can be continuously monitored, therefore the management and preservation of the resulting data is crucial to support decisions concerning structural safety. However, preserving data also entails several risks and threats, comprising strong safety requirements. This paper analyzes the scenario of civil engineering safety, presenting the current systems used at the Portuguese National Laboratory for Civil Engineering to manage and preserve sensor data. The main risks that can impede the digital preservation of data are discussed and a solution is proposed where sensor data is objectively described and packaged in order to be reused in the future. This includes controlling the extraction of data from the operational systems, describing the representation of data through a Metadata Registry, and package the context information using a METS aggregator.

Digital Preservation, often seen as information management with a long-term mission, is recognized as an independent research area, but the field

Today's competitive environment requires effective risk management activities to create prevention and control mechanisms to address the risks attached to specific activities and valuable assets. One of the main challenges in this area is concerned with the analysis and modeling of risks, which increases with the fact that current efforts tend to operate in silos with narrowly focused, functionally driven, and disjointed activities. This leads to a fragmented view of risks, where each activity uses its own language, customs and metrics. The lack of interconnection and holistic view of risks limits an organization-wide perception of risks, where interdependent risks are not anticipated, controlled or managed. In order to address the Risk Management interoperability and standardization issues, this paper proposes an alignment between Risk Management, Governance and Enterprise Architecture activities, providing a systematic support to map and trace identified risks to enterprise artifacts modeled within the Enterprise Architecture, supporting the overall strategy and governance of any organization. We propose an architecture where risks are defined through a XML-based domain specific language, and integrated with a Metadata Registry to handle risk concerns in the overall organization environment.

The Digital Preservation community is used to address digital preservation in a problem centric perspective, where the expected common solution is a dedicated Open Archival Information System Reference Model compliant system. In this paper we raise a new perspective to address digital preservation as a long-term information security problem ideally addressed in the origin by the initial information system that has created or makes direct use of the objects where, in some scenario, they can be better protected against several threats that can affect their future interpretation and reuse. In order to achieve this goal, we suggest the use of Risk Management processes in collaboration with Enterprise Architecture processes. The relations between these two processes are detailed, showing how each phase of one process can positively influence a phase on the other process. Finally, in order to illustrate this approach, we present a risk assessment of a scenario concerning dam structural safety information.

Enterprise Architecture approaches are used to provide rigorous descriptions of the organization-wide environment, manage the alignment of deployed services to the organization's mission, end ensure a clear separation of the concerns addressed in an architecture. Thus, an effective Enterprise Architecture approach assists in the management of relations and dependencies of any components of the organization environment and supports the integration and evolution of the architecture. However, the quality of that approach is strongly influenced by the precision of the architecture context description, a fact which is not always recognized. This paper focuses on the architecture context description and addresses the gap between the stakeholders' concerns and the resulting architecture. Based on a combination of established references and standards, we show how an explicit integration of the architecture context into the architecture model improves the linking of concerns and key elements of the architecture vision. We apply our approach to a subject of increasing concern in the Information Systems area: longevity of information. Digital preservation is an interdisciplinary problem, but existent initiatives address it in a very domain-centric way, making it impossible to integrate documented knowledge into an overall organization architecture. We analyze several references and models and derive a description of the architecture context and a capability model that supports incremental development through an explicit distinction between systems and their capabilities. The presented approach allows not just any organization to assess their current digital preservation awareness and evolve their architectures to address this challenge, but in particular demonstrates the added value of an explicit architecture context model in an Enterprise Architecture approach.

The rising awareness of the challenges of preserving information over the long term has led to a wealth of initiatives developing economic models, methods, tools, systems, guidelines and standards for digital preservation. The challenge of digital preservation is to assure that information nowadays coded and stored in digital formats can be read and be used in an unforeseen future. This is an interdisciplinary problem combining organizational and technical challenges. However, to date there is no unified view on how to approach the problem from a holistic perspective and align organizational and technical issues in a systems engineering approach. Organizations that aim to add digital preservation to their abilities generally have difficulties to assess their existing systems and what capabilities and components they are missing in order to address the needs of trustworthy information longevity.In this paper we present an approach that enables us to accommodate the concerns of digital preservation in Enterprise Architecture practice. We discuss key elements of a generic reference architecture for digital preservation and a capability model based on established domain-specific reference models. Distilling these knowledge sources into a consistent and coherent view allows baseline assessment and incremental capability development in typical IT governance scenarios where an IT architecture already exists. We illustrate this with the assessment of a government agency's existing capabilities and systems against emerging digital preservation requirements.

Digital Preservation has been recognized as a key challenge in providing trusted information and sustainable eGovernment services. However, there has been little convergence on aligning the technically oriented approaches to provide longevity of information in ever-changing technology environments, and the organizational problems that public bodies are facing, through a systematic framework that aligns organizational and technological issues in the social domain of eGovernment. In this paper, we discuss the relevance of Enterprise Architecture and IT Governance for digital preservation and analyze key frameworks for digital preservation from this viewpoint. We assess the coverage of the leading criteria catalog for trustworthy repositories in terms of Enterprise Architecture dimensions and in how far these criteria align with established Enterprise Architecture and IT Governance frameworks. We discuss the analysis process we were following and present key observations that result from our work. These point to a number of steps that should be taken in order to consolidate digital preservation approaches and frameworks and align them with established frameworks and best practice models in Enterprise Architecture and IT Governance.

A previsão operacional da hidrodinâmica da Ria de Aveiro pode contribuir para melhorar a gestão sustentada desta laguna, quer a nível dos usos frequentes (e.g., operações portuária, actividades de recreio, planeamento de trabalhos de campo), quer a nível de gestão da emergência (e.g., derrames de produtos tóxicos, inundações, naufrágios). Em caso de acidentes, esta previsão pode contribuir para a antecipação dos problemas ou para a optimização de meios na resolução dos mesmos. Neste contexto, implementou-se um sistema de previsão em tempo de real da circulação na Ria de Aveiro (RDFS-PT, http://ariel.lnec.pt). O modelo utilizado é tridimensional e calcula os níveis, velocidades, salinidades e temperaturas em 7 níveis na vertical. A utilização de malhas não-estruturadas permite uma resolução muito fina dos vários canais da Ria de Aveiro, alargando a aplicabilidade do sistema a problemas de pequena escala espacial. O modelo é forçado pela maré (a partir de resultados de um modelo regional), caudais fluviais (baseados em dados do SNIRH) e temperatura da água (baseada em dados do SNIRH e do IH). A plataforma computacional foi inicialmente desenvolvida no Centre for Coastal Margin Observation & Prediction (E.U.A), tendo sido adaptada no Laboratório Nacional de Engenharia Civil à costa Portuguesa, em colaboração com várias instituições de investigação nacionais. As previsões são produzidas e publicadas na internet automaticamente através de um conjunto de scripts. Esta comunicação apresenta o sistema de previsão, a sua validação e as suas potencialidades. Apresentam-se ainda desenvolvimentos em curso visando o alargamento do sistema à circulação acoplada ondas-correntes e a sua integração num sistema de gestão do risco.

N/A

Risk is a constant in every area and at all levels of anyorganization, whether in a general context or in a specific activity,project or function. Risk Management comprises a set ofcoordinated activities to direct and control an organization withregard to risk. Risk Assessment is considered the most importantphase of Risk Management, which consists in identifying,analyzing and evaluating risks. Digital preservation

N/A

Wireless Sensor Networks (WSN) are being progressively used in several applicationareas, particularly to collect data and monitor physical processes.Moreover, sensor nodes used in environmental monitoring applications, suchas the aquatic sensor networks, are often subject to harsh environmental conditionswhile monitoring complex phenomena. Non-functional requirements,like reliability, security or availability, are increasingly important and must beaccounted for in the application development. For that purpose, there is alarge body of knowledge on dependability techniques for distributed systems,which provides a good basis to understand how to satisfy these non-functionalrequirements of WSN-based monitoring applications. Given the data-centricnature of monitoring applications, it is of particular importance to ensure thatdata is reliable or, more generically, that it has the necessary quality.The problem of ensuring the desired quality of data for dependable monitoringusing WSNs is studied herein. With a dependability-oriented perspective,it is reviewed the possible impairments to dependability and the prominentexisting solutions to solve or mitigate these impairments. Despite the varietyof components that may form a WSN-based monitoring system, it is givenparticular attention to understanding which faults can affect sensors, howthey can affect the quality of the information, and how this quality can beimproved and quantified. Open research issues for the specific case of aquaticmonitoring applications are also discussed.One of the challenges in achieving a dependable system behavior is to overcomethe external disturbances affecting sensor measurements and detect thefailure patterns in sensor data. This is a particular problem in environmentalmonitoring, due to the difficulty in distinguishing a faulty behavior fromthe representation of a natural phenomenon. Existing solutions for failuredetection assume that physical processes can be accurately modeled, or thatthere are large deviations that may be detected using coarse techniques, ormore commonly that it is a high-density sensor network with value redundantsensors.This thesis aims at defining a new methodology for dependable data qualityin environmental monitoring systems, aiming to detect faulty measurementsand increase the sensors data quality. The framework of the methodology isoverviewed through a generically applicable design, which can be employed toany environment sensor network dataset.The methodology is evaluated in various datasets of different WSNs, where it isused machine learning to model each sensor behavior, exploiting the existenceof correlated data provided by neighbor sensors. It is intended to explorethe data fusion strategies in order to effectively detect potential failures foreach sensor and, simultaneously, distinguish truly abnormal measurementsfrom deviations due to natural phenomena. This is accomplished with thesuccessful application of the methodology to detect and correct outliers, offsetand drifting failures in real monitoring networks datasets.In the future, the methodology can be applied to optimize the data qualitycontrol processes of new and already operating monitoring networks, and assistin the networks maintenance operations.

As autoridades de proteção civil precisam de avisar as populações em situações de perigo, deforma rápida, previsível e atempada. Esta necessidade é particularmente notada, em situaçõesde emergência, como os desastres naturais ou tecnológicos, quando se pretende informar apopulação numa determinada área, das ações que devem executar para limitar os danospotenciais.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, nãoconseguindo satisfazer todos os requisitos desejáveis.Para a resolução deste problema é proposta e especificada uma arquitetura modular parasistemas de aviso que permite integrar redes de aviso baseadas em distintos canais decomunicação, permitindo o envio do aviso, de forma integrada através de diversos canais. Aadoção desta arquitetura permite construir um sistema de aviso baseado em múltiplos canaisde comunicação, um sistema de aviso multicanal.Para mostrar as possibilidades da arquitetura foram especificadas redes de aviso baseadas emdois canais de comunicação distintos: SMS e televisão digital. Para cada rede de aviso foramidentificadas limitações e propostas soluções, nomeadamente para o aumento da rapidez noenvio do aviso, melhoria na seletividade do envio, utilização da língua preferida dodestinatário, aumento do volume de mensagens que é possível enviar em tempo útil eintrodução de mecanismos de autenticação do aviso.Em particular, foi feita a caraterização analítica de uma rede móvel celular em dois cenáriosde desastre para tentar compreender o comportamento de uma rede de aviso suportada emSMS. Os resultados mostram que o SMS pode ser utilizado nalgumas situações, dependendodo número de pessoas na zona de risco.

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.

N/A

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.

Com a evolução das tecnologias de informação, a migração de dados legados é essencial para garantir o correcto funcionamento das novas aplicações. A eficiência e correcção das aplicações depende, fortemente, da qualidade dos dados armazenados.A criação de processos de migração de dados através da implementação de Software específico é bastante complexa. Por isso, é fundamental disponibilizar mecanismos de apoio à realização de tarefas de tratamento e migração de dados.A framework Ajax disponibiliza vários operadores para limpeza e transformação de dados. Não sendo uma ferramenta exclusivamente orientada para a migração de dados, pretende-se que a sua utilização na migração de um projecto real permita validar a respectiva aplicação. Todas as lacunas dos operadores do Ajax podem, assim, ser preenchidas através do refinamento e extensão da lógica dos operadores, nomeadamente, no suporte à identificação de registos errados e ao carregamento incremental de dados nos sistemas alvo.No âmbito do projecto gestBarragens, desenvolveu-se um processo de migração que inclui o carregamento de um sistema de informação legado e vários sistemas simples relacionados com informação acerca da segurança de barragens de betão em Portugal.

Manual translation of UML diagrams to programmatic code is tedious anderror prone. Many CASE tools allow computer code to be generated fromClass Diagrams, but fewer, if any, allow the transformation of Activity Dia-grams (ADs) in executable and workflow defining computer code.Our project aims at:

N/A

N/A

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 modocomo 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 evento. 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 daRia 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.

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.

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.

N/A

N/A