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Implementation of an early warning system in urban drainage infrastructures for direct discharges and flood risk management
Combined sewer systems are often unable to respond adequately to rising watervolumes draining from urban areas during rainfall events, resulting in frequentdirect discharges into receiving waters and floods, with severe environmentaland economic impacts. Despite stricter legislation on pollution control and floodrisk assessment, there are still some challenges regarding the development ofearly warning systems based on water quality issues and fully integrated models.An innovative, real-time urban warning system for flooding and pollution eventswas built for the Alcântara basin (the largest in Lisbon), to provide timelyinformation to wastewater management entities and to civil protection services.The platform provides real-time access to monitoring data and, based on 48-hourprecipitation forecasts, predicts the performance of the system through theintegrated use of mathematical models for both drainage network and estuary.Predictions are automatically compared and validated with on-line data. Thispaper presents the overall design of the system and main results obtained thusfar. The analysis of the system shows the ability of the integrated models torepresent the main spatial and temporal patterns observed, effectively predictingthe system response to precipitation events and estimating volumes dischargedinto the water bodies and their average pollution loads. Furthermore, the overall results strongly indicate UV-Vis spectra to be reliable for TSS and CODestimation in sewer systems.
Ano: 2014
Número Páginas:
p10.
Autor(es): Matos, R.; Ferreira, F.; Matos, J. S.; Oliveira, A.; David, L. M.; Rodrigues, M.; Jesus, G.; Rogeiro, J.; Costa, J.; Mota, T.; Brito, R.; Póvoa, P.; David, C.; Santos, J.
Keywords: Urban floods; Wastewater systems; Real time monitoring; Uv-vis; Integrated modelling; Early warning systems
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Evaluation of single waves effects on the morphology evolution of a coastal lagoon inlet
In morphodynamic simulations of coastal lagoons should be included the several processes that contribute tosediment transport and consequently to bathymetric changes. The individual contribution of the tidal currents,waves, wind and rivers discharge should be considered to better characterize the study area evolution. In thework presented herein, an evaluation of single wave effects on the bathymetric changes of a coastal inlet ispresented, by neglecting the forcing of wind and rivers discharge in the numerical simulations and filtering thechanges produced by the tidal currents. The bathymetric changes, the residual sediment fluxes and thesedimentation rates induced by eight monochromatic waves at the inlet were analyzed. It was concluded that theinfluence of the simulated waves on the morphodynamics is restricted to the inlet and adjacent nearshore.Additionally, the changes in the bathymetry and residual sediment transport are strongly dependent on the waveheight forcing rather than on their frequency of occurrence. These conclusions emphasize the importance ofindependently analyze each wave, to better understand its impact in coastal systems dynamics.
Ano: 2011
Número Páginas:
1155-1159.
Autor(es): Plecha, S.; Silva, P. A.; Oliveira, A.; Dias, J. M.
Revista: Journal of Coastal Research
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Impact of seasonal bathymetric changes and inlet morphology on the 3D water renewal and residence times of a small coastal stream
The sustainable management of small, intermittent coastal systems is a challenging task due to the strongmorphological dynamics of their inlets, which causes hydrodynamics, morphodynamics and water renewal to behighly variable, at both seasonal and shorter time scales. This strong variability makes these coastal systems verysensitive to pollution events because the consequences of these events may differ significantly depending on thebathymetry at the time they occur. Here, a 3D modeling-based study of the water renewal variability of a smallcoastal system, the Aljezur stream, is presented, targeting 1) the impact of different measured bathymetricconditions, different seasonal forcings and processes included in its water renovation, and 2) the confirmation ofthe small role of light in the decay of fecal coliforms on the stream. The analysis is conducted for 4 distinctscenarios, including two real settings, using a 3D baroclinic model and an associated particle model. Resultsconfirm the major role of bathymetry on the residence times of the Aljezur stream, leading to 100% differences.Wind is shown to have a significant impact on the water renovation, as well as the instant of particle releasewithin the tidal cycle. A low permanence of particles in the upper layer of the water column, defined throughlaboratory experiments using the stream water, confirmed the small importance of light in promoting fecalbacteria decay in this stream.
Ano: 2011
Número Páginas:
1555 - 1559.
Autor(es): Oliveira, A.; Rodrigues, M.; Fortunato, A. B.; Guerreiro, M.
Revista: Journal of Coastal Research
Volume:
SI64.
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Designing Digital Preservation Solutions:A Risk Management-Based Approach
Digital preservation aims to keep digital objects accessible over long periods of time, ensuring the authenticity and integrity of these digital objects. In such complex environments, Risk Management is a key factor in assuring the normal behaviour of systems over time. Currently, the digital preservation arena commonly uses Risk Management concepts to assess repositories. In this paper, we intend to go further and propose a perspective where Risk Management can be used not only to assess existing solutions, but also to conceive digital preservation environments. Thus, we propose a Risk Management-based approach to design and assess digital preservation environments, including:·the definition of context and identification of strategic objectives to determine specific requirements and characterize which consequences are acceptable within the identified context;·the identification, analysis and evaluation of threats and vulnerabilities that may affect the normal behaviour of a specific business or the achievement of the goals and conformance to the requirements identified in the context characterization; and,·definition of actions to deal with the risks associated with the identified threats and vulnerabilities.We generalize and survey the main requirements, threats, vulnerabilities and techniques that can be applied in the scope of digital preservation.
Ano: 2010
Número Páginas:
4-17pp.
Autor(es): Barateiro, J.; Antunes, G. J.; Freitas, F.; Borbinha, J. L.
Revista: International Journal of Digital Curation
Editor: Digital Curation Centre
Volume:
Vol 5, No 1.
Keywords: Digital threats; Digital preservation
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Sensitivity analysis of a morphodynamic modelling system applied to a coastal lagoon inlet
This work investigates the recent morphological changes at the inlet of a complex coastal system (Ria de Aveiro lagoon, Portugal). This study was carried out usingbathymetric data analysis and numerical simulationsobtained with the 2DH morphodynamic modelling systemMORSYS2D. The present simulations considered only tidalforcing, and a sensitivity analysis was performed by tuningthe formula used to compute the sediment transports. Anon-uniform sediment grain size distribution for the Ria deAveiro inlet is considered in the numerical simulations,based on surveys performed in this area. The model resultsare analysed to assess if they resemble the observed trendsof erosion and deposition, as calculated from bathymetricdata. A quantitative analysis of the differences between thebathymetric changes obtained through surveys and thenumerical results over a period of 3 years consideringdifferent sediment transport formulations shows that theformulations of Ackers and White (1973) and Engelundand Hansen (1967) are the ones that best describe themorphodynamic changes driven by tides in the Ria deAveiro inlet.
Ano: 2010
Número Páginas:
275
Autor(es): Plecha, S.; Silva, P. A.; Vaz, N.; Bertin, X.; Oliveira, A.; Fortunato, A. B.; Dias, J. M.
Revista: Ocean Dynamics
Editor: Springer-Verlag
Volume:
60 (2).
Keywords: Morphodynamics . sensitivity analysis . tidal inlet .aveiro lagoon
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Addressing Digital Preservation: Proposals for New Perspectives
Digital preservation aims at maintaining digital objects accessibleover long periods of time, ensuring the authenticity and integrityof these digital objects. In this paper, we propose three differentapproaches to address the digital preservation problem. First, wesurvey the main requirements specific to the preservation arena.Next, we show how digital preservation can be approached as aspecific case of System of Systems Engineering. Then, weintroduce Enterprise Architecture as a framework which isregularly used to assist information systems design andmaintenance, but can also be applied to System of Systems andconsequently to digital preservation. Finally, in such complexenvironments, Risk Management is a key factor to assure thenormal behavior of systems along time. Thus, we propose a RiskManagement based approach to design and assess digitalpreservation environments, enclosing the definition of context andrequirements, and the identification of threats and vulnerabilities,to be used as the basis of the definition of actions to deal with therisks associated with those threats and vulnerabilities. Wegeneralize and survey the threats, vulnerabilities and techniquesthat can be applied in the scope of digital preservation.
Ano: 2009
Autor(es): Barateiro, J.; Antunes, G. J.; Borbinha, J. L.
Keywords: Interoperability; Data grids; Dependability; Digital preservation; Digital libraries
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Challenges on preserving scientific data with data grids
The emerging context of e-Science imposes new scenarios and requirements for digital preservation. In particular, the data must be reliably stored, for which redundancy is a key strategy. But managing redundancy must take into account the potential failure of component. Considering that correlated failures can affect multiple components and potentially cause a complete loss of data, we propose an innovative solution to manage redundancy strategies in heterogeneous environments such as data grids. This solution comprises a simulator that can be used to evaluate redundancy strategies according to preservation requirements and supports the process to design the best architecture to be deployed, which can latter be used as an observer of the deployed system, supporting its monitoring and management.
Ano: 2009
Autor(es): Barateiro, J.; Antunes, G. J.; Freitas, F.; Borbinha, J. L.
Editor: ACM
Keywords: Redundanct; Digital preservation; E-science; Data grids; Simulation
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Designing digital preservation solutions: a risk management based approach
Digital preservation aims at maintaining digital objects accessible over long periods of time, ensuring the authenticity and integrity of these digital objects. In such complex environments, Risk Management is a key factor to assure the normal behaviour of systems along time. Currently, the digital preservation arena commonly uses Risk Management concepts to assess repositories. In this paper, we intend to go beyond and propose a perspective where Risk Management can be used to assess existing solutions, but also to conceive digital preservation environments. Thus, we propose a Risk Management based approach to design and assess digital preservation environments, enclosing: (i) the definition of context and identification of strategic objectives to determine specific requirements and characterize which consequences are acceptable within the identified context; (ii) the identification, analysis and evaluation of threats and vulnerabilities that may affect the normal behaviour of a specific business or the achievement of the goals and conformance to the requirements identified in the context characterization; and, (iii) definition of actions to deal with the risks associated with the identified threats and vulnerabilities. We generalize and survey the main requirements, threats, vulnerabilities and techniques that can be applied in the scope of digital preservation.
Ano: 2009
Autor(es): Barateiro, J.; Antunes, G. J.; Freitas, F.; Borbinha, J. L.
Keywords: Digital preservation; Risk management
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Digital Preservation of Heterogeneous Data
Digital preservation aims at maintaining digital objects and making data accessible over long periods of time. The emerging context of e-Science imposes new scenarios and new requirements for digital preservation. This paper presents the main issues, current solutions and prominent projects for digital preservation and e-Science data management. Finally, it presents the problem to be addressed, the solutions to explore, the proposed methodology and expected contributions of the associated PhD work.
Ano: 2009
Autor(es): Barateiro, J.
Editor: IEEE Technical Committee on Digital Libraries
Volume:
Volume 5 Issue 2.
Keywords: Digital preservation; E-science
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Long-term data management and the safety of large civil engineering structures
Large civil engineering structures are continuously monitored to assure their structural safety. The Portuguese National Laboratory for Civil Engineering currently monitors several types of structures, likeconcrete dams, bridges or other transportation infrastructures. The consequences of a structural failure are potentially catastrophic, varying from lossof life or environmental damage to high economic impacts. The management and preservation of structural monitoring data is crucial to support decisions concerning the structural safety. However, preserving data also entails several risks and threats
Ano: 2009
Autor(es): Barateiro, J.; Santos, J.; Mata, J.; Borbinha, J. L.; Antunes, G. J.
Keywords: Digital preservation; Structural safety
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Comunicações
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SAGE-B: a dynamic dam-break flood emergency management system
The emergency management of a specific dam is generally based on emergency plans that contain static data related to the dam and to all elements associated to the emergency. Fundamental data, such as information about the population located in the areas at risk or the vehicles available for rescue that are located in the areas impacted by the predicted flood, are always changing, so new versions of the emergency plans are frequently issued without achieving an effective update of the required information for emergency management. In order to support and automatically update this process, SAGE-B, a new, dynamic information system that supports dam-induced emergency management, was developed at LNEC. SAGE-B development was based in an open-source framework, Sahana FOSS (http://www.sahana.lk/). It required customizing some of original Sahana modules and creating new ones, tailored to dam-induced emergency management. The platform has a modular architecture developed in open and free technologies which allows a continuous development and improvement accordingly to any changes that may be issued.The current system contains data management of a dam, elements at risk and resources available. It also supports real-time management of dam-induced emergencies through integrated modules that help to define the level of alert of the dam, and the actions to pursue according to that level. Being a web-oriented system, SAGE-B integrates a geographic information system (GIS) through several technologies, like GoogleMaps, OpenLayers and MapServer. Emergency agents are some of the target users, and can use the GIS modules to track incidents and similar events.
Ano: 2010
Número Páginas:
119-127pp.
Autor(es): Jesus, G.; Santos, M. A.; Fernandes, J. P.
Editor: WIT Press
Keywords: Information system; Emergency
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Sistema de previsão em tempo real para a circulação estuarina e costeira
A simulação e a previsão da dinâmica das zonas costeiras são essenciais para avaliar osimpactos das acções antropogénicas nestas áreas e apoiar a sua gestão sustentável. Os sistemas deprevisão em tempo real, que fazem previsões a escalas de tempo curtas através da integração de modelosnuméricos e de dados, são ferramentas de grande valia para estes objectivos. O LNEC e o Center forCoastal Margin Observation & Prediction (CMOP, E.U.A.) desenvolveram um sistema de previsão emtempo real aplicável em toda a costa portuguesa, baseado no sistema genérico do CMOP e nodesenvolvimento conjunto de modelos matemáticos de elevada performance e resolução espacialoptimizada. Esta comunicação apresenta os resultados desta investigação, aplicada à Ria de Aveiro, e asperspectivas de aplicação futura nas áreas da qualidade da água e ecologia estuarina.
Ano: 2010
Número Páginas:
4 pp.
Autor(es): Oliveira, A.; Fortunato, A. B.; Melo Baptista, A.; Turner, P.; Jesus, G.; Rodrigues, M.; Ribeiro, N. A.; Mendes, A.; Fernandes, J. P.; Azevedo, A.; Bruneau, N.; Dodet, G.
Editor: Instituto Hidrográfico
Keywords: Poluição; Modelos matemáticos; Circulação estuarina e costeira; Oceanografia operacional
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A Qualidade dos Dados de Observação em Engenharia Civil
Neste artigo apresenta-se o trabalho desenvolvido e discutem-se as conclusões obtidas relativamente à identificação e definição das dimensões da qualidade dos dados relativos ao controlo da segurança de grandes obras de engenharia civil. A análise do comportamento e o controlo da segurança daquelas obras depende, fundamentalmente, da qualidade dos dados recolhidos através de sensores, denominados dados de observação, da dos modelos de análise utilizados e, naturalmente, do perfil dos especialistas.Para além disso, o LNEC trata e preserva os dados de observação sobre grandes obras de engenharia civil, que representam uma importante fonte de pesquisa para o LNEC e as Universidades, o que configura um cenário de e-Science1. De forma diversa de outros autores de ambientes de e-Science, este trabalho não se restringe às dimensões objectivas, cujas medidas podem ser calculadas automaticamente. Afigura-se, a partir da opinião de especialistas, que algumas dimensões subjectivas podem enriquecer a qualidade da informação a disponibilizar sobre os dados arquivados, à custa de algum trabalho adicional de data curation. No desenvolvimento desta investigação foi utilizado o método Delphi com a técnica Q-Sort, numa versão online, complementado a montante com entrevistas a especialistas e a jusante com uma reunião com peritos. Obtiveram-se dez dimensões para a qualidade de dados de observação, ordenadas por ordem de importância, que são o erro-de-observação, coerência, relevância, interpretabilidade, actualidade, completude, acessibilidade, volume de dados apropriado, segurança e preservação.
Ano: 2009
Autor(es): Lucas, A.; Palma-dos-Reis, A.; Caldeira, M.
Keywords: Obras de engenharia civil; Sensores; Dados de observação; Dimensões da qualidade de dados
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Application of Parallel, High-Performance Computing in Coastal Environmental Modeling: Circulation and Ecological Dynamics in the Portuguese Coast
Managing coastal and marine resources requires the linking of science and decision-making based on the integration of our current knowledge of these systems, our predictive capability to simulate various complex processes and our ability to measure the relevant physical, chemical and biological parameters at appropriate temporal and spatial scales. Nowcast-forecast systems, which integrate systems of mathematical models and monitoring networks, are increasingly becoming invaluable tools to achieve these goals, constituting a core tool within emergency prevention and response systems for estuaries and coasts. Limitations on the use of these tools for many purposes, such as ability to efficiently forecast the impacted areas of an oil spill at the necessary fine spatial scales and within reasonable time frames or to identify the development and pathways of toxic algal blooms and their impact on shellfish beds, are often associated with computational resources. In this context, the availability of vast shared computational resources within the Grid computing community and a suite of parallel-processing models provide, for the first time, the means for a timely and adequate scientific support for the sustainable long-term management of coastal systems and for the proper, real-time response to accidents. The present paper presents the first Portuguese application of high-performance computing in estuarine and coastal modeling towards the development of a highly efficient coastal observatory that deals with physical, chemical and biological processes at all relevant scales. This work is being carried out in LNEC
Ano: 2009
Número Páginas:
375-386.
Autor(es): Costa, M.; Oliveira, A.; Rodrigues, M.; Azevedo, A.
Editor: Hernandez Garcia et al (eds)
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DSpace
O trabalho que se apresenta foi desenvolvido no âmbito do PIP 2005-2008 (Plano de Investigação Programada) do LNEC, área Software Livre para sistemas de informação científicos.Nesta comunicação é apresentado o trabalho de implantação do Repositório Digital de Documentos do LNEC, recorrendo à plataforma de software livre DSpace.São apresentadas as diferentes fases do projecto, bem como as preocupações, dificuldades e soluções encontradas. São também exemplificadas algumas implementações de funcionalidades extra e de ferramentas adicionais necessárias para a adaptação da plataforma à realidade do Laboratório.É ainda delineado um objectivo mais largo, onde o Repositório se insere, nomeadamente o de servir de repositório de backend único para todas as aplicações em funcionamento no Laboratório que manipulem documentos.
Ano: 2009
Número Páginas:
7p.
Autor(es): Gamito, R.
Keywords: Dspace; Repositório digital; Administração pública; Software livre
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Provenance for the safety control of large civil engineering structures
To support the safety control of large civil engineering structures as dams and bridges, raw data is collected from sensors placed in strategic points of the structures. This data is gathered through automatic or manual methods, and transformed into engineering quantities by specific algorithms. The life-cycle of this information is affected by different processes and systems, often involving different data schemas and file formats to store the same type of information. The Portuguese National Laboratory of Civil Engineering - LNEC is using a new system to store and manage the data collected from dams, which is also shared with EDP (National power company owning the dams). However, this system was designed for operational purposes, and not for long-term preservation and interoperability. Thus, it does not handle crucial provenance information required for data quality, preservation and interoperability purposes. According to the Portuguese law, LNEC is specifically responsible to maintain an updated record of the data and knowledge about the dams
Ano: 2009
Autor(es): Barateiro, J.
Keywords: Gestbarragens; Provenance; E-science
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The quality of monitoring data in civil engineering works
This paper presents the research and discusses the findings concerning the identification and definition of quality dimensions related to the monitoring data obtained in the safety control of major civil engineering works, namely dams and bridges. The analysis of the behavior and the safety evaluation of these works essentially depend on the quality of the data collected by the sensors, named the observation data, besides the quality of the models and, last but not least, the knowledge and experience of the experts involved.In addition, LNEC1 stores and preserves the observation data concerning major civil engineering works, which represents an important research source for LNEC and Universities and, thus, shapes itself as an e-Science scenario. Differently from other e-Science environment authors, we have not restricted our work to objective dimensions, whose measures can be calculated automatically. It appears, from the experts
Ano: 2009
Autor(es): Lucas, A.; Palma-dos-Reis, A.; Caldeira, M.
Keywords: Civil engineering works; Sensors; Monitoring systems; Data quality dimensions
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Emergency Warnings with Short Message Service
When there is an emergency, the people in the affected area, need to be warned.Currently, siren systems are the primary method used in Portugal for warning thepublic. Unfortunately, this classical emergency warning method has shown severaldeficiencies. The high penetration of mobile phones and the generally very goodcoverage given by the mobile networks in Portugal, makes this technology an interestingbroadcast medium for emergency alert. This paper describes a proposal for using ShortMessage Service (SMS), a method for sending a text message between mobile phones,to warn the affected population. The requirements of emergency warning systems andthe main technologies (Common Alerting Protocol (CAP) and SMS) to be used arediscussed. Finally, some conclusions are made about the proposed system.
Ano: 2008
Número Páginas:
pp 191-196.
Autor(es): Fernandes, J. P.
Editor: NATO Science for Peace and Security Series C
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A Gestão da Informação Geográfica na Implementação da Directiva-Quadro da Água
A Directiva 2000/60/CE, designada por Directiva-Quadro da Água (DQA), estabelece o quadro de acção comunitária no domínio da política da água, criando um sistema único para a gestão das águas; definindo um novo quadro institucional para o sector; incentivando a que a actual divisão entre o regime aplicável à gestão das águas marítimas e o regime aplicável à gestão das restantes águas seja superada. São ainda tidas em conta as questões transfronteiriças que, no caso de Portugal Continental, têm um papel preponderante na gestão sustentável da água.O cumprimento dos objectivos ambientais definidos para as águas de superfície interiores, de transição, costeiras e subterrâneas impõe a necessidade de planear o seu uso e monitorizar o seu estado, podendo assim ser alvo de acções de gestão baseadas em informação de qualidade. Isso exige um conhecimento bem definido do espaço hidrológico e uma rigorosa caracterização dos elementos físicos que o constituem, bem como um vasto conhecimento dos processos físicos, químicos e ecológicos que nele ocorrem.Um dos grupos de trabalho que tem contribuído para a implementação da DQA, baseada numa visão comum do espaço hidrológico europeu, é o grupo dos sistemas de informação geográfica. Este grupo tem vindo a desenvolver um modelo de dados geográficos baseado num consenso alargado, e bastante discutido entre os Estados-Membros, com o objectivo de criar uma ontologia própria para a caracterização das massas de água e das suas zonas envolventes com o objectivo de proporcionar uma base de análise e avaliação da implementação da DQA que permita a comparabilidade do estado das águas dos diversos Estados-Membros.A comunicação a apresentar dará a conhecer o estado de desenvolvimento deste modelo de dados geográficos, abordando os mais importantes desafios técnicos e tecnológicos que se colocam ao subjacente Water Information System for Europe (WISE). Destes desafios podem citar-se, como exemplo, os seguintes: i) qual a melhor arquitectura de sistema de informação a adoptar; ii) qual o formato de dados a disponibilizar, e que processos de interoperabilidade se devem implementar; iii) como articular os sistemas de informação existentes com o sistema de informação geográfica europeu; iv) como podem os dados e a informação criada contribuir para a nova geração dos planos de bacia hidrográfica; v) que modelos de simulação hidrológica podem usar os dados do sistema de informação geográfica e de que forma.Serão abordadas as questões técnicas e tecnológicas que se colocam à implementação do sistema de informação geográfica nacional. Será um sistema centralizado, onde informação geográfica padronizada será disponibilizada para os vários níveis da Administração, contribuindo assim para uma gestão da água mais informada e uniforme no território nacional e europeu.
Ano: 2006
Número Páginas:
13 pp.
Autor(es): Charneca, N.
Editor: ******
Keywords: Software Livre; Suporte à Decisão; Modelo de Dados Geográficos; Infra-estrutura de Informação Geográfica; DQA
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Implementing the GIS elements of the European Water Framework Directive
The Water Framework Directive (WFD, 2000/60/EC) introduces a new approach to water resources data and information collection and reporting, providing a more streamlined reporting process and a clearer distinction between the information needs of different actors at different administration levels. It represents an ideal opportunity for the development of an integrated data management system for water related information. This paper describes the planning approach and the general concepts that should lead to the development of a geospatial database to assist the WFD implementation in Portugal. It focuses
Ano: 2006
Número Páginas:
pp175-187.
Autor(es): Charneca, N.
Editor: NATO Science for Peace
Keywords: Data base conceptualmodeling; Xml shema; Wfd; Gis
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Livros
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Advances in Water Resources Technology and Management
N/A
Ano: 1994
Autor(es): Tsakiris, G.; Santos, M. A.
Editor: ******
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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 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.
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, 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.
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.
Editor: ******
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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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Processo Iterativo de Migração de Dados
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.
Ano: 2008
Autor(es): Barateiro, J.
Keywords: Grafo; Limpeza de dados; Qualidade de dados; Etl; Migração
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Workflow modeling using UML, Declarative Tools and WEB2.0
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:
Ano: 2008
Autor(es): Gamito, R.
Keywords: Isco; Uml; Workflow
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Programas de Investigação
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Digital coast: a scientific proposal for it- based research in coastal regions for the next decade
This document corresponds to the Research Program and associated Post-Graduation Program elaborated by the author in the scope of the process of certification for the functions of coordination of scientific research, according to Decree-Law no. 124/99, of April 20th. This Research Program identifies several research themes for the next decade related to the application of information technologies in coastal science and innovation of research. The selection of these themes is framed in the scientific national and international context, focused in particular in the activity of LNEC in this area through the research of the Information Technology in Water and Environment research group, led by the applicant, in collaboration with other divisions of the Hydraulics and Environment Department. After a brief overview of the theme and presentation of the rationale for the development of this work, the national and global context for the Program is presented, wrapping up with the presentation of the research strategy for the Information Technology in Water and Environment research group. From this strategy, the two research areas of this Habilitation Program are identified and briefly described. The first area is the creation and development of reliable, cross-scale, multi-process, on-demand coastal forecast framework for oceans to hydrographic basin application, from hydrodynamics to biogeochemistry. The second area is the creation and development of intelligent, high-resolution, user centered and inclusive coastal digital twins. The two following chapters present the state-of-the-art in these two areas, the challenges to be overcome and the general roadmaps for the tools to be developed in the next decade to address the societal challenges in the coastal regions. The two Research Studies are presented next, organized along 19 projects. For each project, the applicant presents the rationale behind it, along with its goals, describes the methodologies for its implementation and the results to be generated. The resources necessary for its implementation along with the expected partnerships and adequate funding sources are also described. Finally, the Post-Graduation Program is presented, providing multiple M.Sc. and Ph.D. education opportunities framed in the previous Research Program. A total of 9 Ph.D. and 6 M.Sc. proposals are presented.
Ano: 2022
Autor(es): Oliveira, A.
Keywords: Collaboratories; Early-warning systems; Information quality and reliability; Data-based methodologies; Cross-scale modeling; Multi-process; Artificial intelligence; Hybrid forecast systems; Coastal Digital Twins
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Decision-support systems in water resources
N/A
Ano: 1991
Número Páginas:
152.
Autor(es): Santos, M. A.
Editor: ******
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Relatórios
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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.
Editor: ******
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Evaluation of Existing Information Services
N/A
Ano: 2003
Número Páginas:
12.
Autor(es): Gonçalves, A.; Dias, E.; Rodrigues, A.
Editor: ******
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Multi-Agent Geographic Simulations Based on Interoperable Components
N/A
Ano: 2003
Autor(es): Rodrigues, A.; Gonçalves, A.; Grueau, C.
Editor: ******
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Relatório Intercalar de Auto-avaliação do Projecto "Tecnologias Avançadas de Tratamento de Informação em Hidráulica e Ambiente"
Este relatório inclui a auto avaliação intercalar do projecto Tecnologias Avançadas de Tratamento de Informação em Hidráulica e Ambiente do Plano de Investigação Programada do LNEC para 2001-2004. Refere-se ao primeiro biénio desse período e contém dados sobre a actividade desenvolvida em cada um dos estudos do projecto e a sua comparação com o plano.
Ano: 2003
Número Páginas:
16 p.
Autor(es): Santos, M. A.
Editor: ******
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MacauWaves v2.0: User´s manual
MacauWaves 1.0 is the first version of a database application created by the Harbours and Beaches Division with the goal of storing, organising and disseminating the available wave data observed in the macao coast. One and a half year after that first release, it was decided to upagrade it. The new modifications focus on security issues and on the dynamic generation of graphics. This report constitutes the User s manual of MacauWaves secind version. It must be seen as a guideline for the installation and the use of the application.
Ano: 2002
Número Páginas:
43 p.
Autor(es): Sousa, R. M.; Santos, M. A.
Editor: ******
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Protótipo dum sistema de indução de árvores de decisão, versão beta.
N/A
Ano: 2002
Autor(es): Gonçalves, A.
Editor: ******
Seminário sobre A Hidroinformática em Portugal
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Sistema de apoio à gestão de emergência provocada por roturas de barragens. O caso das Barragens do Funcho e do Arade
Neste relatório, descreve-se o sistema de apoio à decisão para a gestão de crises provocadas pela eventual rotura das barragens do Funcho e do Arade. Este sistema, ainda na fase de protótipo, baseia-se em desenvolvimentos recentes na área das tecnologias de informação e da comunicação de dados, e deverá implementar os Planos de Emergência Interna e Externa para as barragens do caso de estudo.
Ano: 2002
Número Páginas:
85 p.
Autor(es): Santos, M. A.; Rodrigues, A.; Gamboa, M.
Editor: ******
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Sistemas de transmissão de dados
N/A
Ano: 2002
Autor(es): Fernandes, J. P.
Editor: ******
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Windows XP Professional: Instalação manual
N/A
Ano: 2002
Autor(es): Fernandes, J. P.
Editor: ******
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Outros
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PAC:MAN
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.
Ano: 2014
Número Páginas:
24pp.
Autor(es): Epifânio, B.
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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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Ficheiro de Substituição
N/A
Ano: 2007
Autor(es): Gamito, R.
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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.
Editor: ******
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