Menu:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Volume 39, Nº 1 - março 2018

 

Download (2 725KB, PDF)

 

 

  • Abstract / Resumo
  • References / Bibliografia
  • Citations / Citações

Revista Recursos Hídricos

DOI:10.5894/rh39n1-cti2
Este artigo é parte integrante da Revista Recursos Hídricos, Vol. 39, Nº 1, 31-42, março de 2018.

Plataforma interativa e integradora para gestão do risco de inundação costeira

Interactive and integrative platform for coastal flood risk management

Anabela Oliveira1,*, André B. Fortunato2, Paula Freire3, João Rogeiro4, Alberto Azevedo5, Marta Rodrigues6, Luís M. David7, Elsa Alves8,
Ana Mendes9, Joana Teixeira10


* Autor para correspondência:  [email protected]  
1 Doutora em Engenharia do Ambiente, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal
2 Doutor em Engenharia do Ambiente, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal
3 Doutora em Geologia Económica e do Ambiente, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal
4 Mestre em Engenharia Informática, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal
5 Doutor em Ciências Geofísicas e da Geoinformação, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Av. do Brasil, 101, Lisboa, Portugal
6Doutora em Biologia, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal
7 Doutor em Engenharia Civil, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal
8 Doutora em Engenharia Civil, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal
9 Licenciada em Informática, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal
10 Mestre em Sistemas de Informação Geográfica, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, Portugal


RESUMO
Apresenta-se uma plataforma WebSIG para suporte à gestão do risco de inundação, aplicável do rio até ao oceano, incluindo a dimensão urbana. Permitindo o acesso diferenciado e produtos customizados para vários utilizadores, esta plataforma oferece um acesso central a toda a informação útil para a gestão da inundação, quer para o planeamento, quer para situações de emergência. Baseia-se no acoplamento de vários modelos que simulam todos 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 a agitação marítima e as correntes). Este sistema de modelação está integrado na plataforma de previsão em tempo real do LNEC (WIFF - Water Information Forecast Framework) que produz diária e automaticamente previsões a 48 horas da 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, mapas de previsão da circulação e de inundação e séries temporais de grandezas em pontos pré-selecionados (sensores virtuais). Oferece ainda serviços de comparação automática com dados em tempo real e sistemas de alerta. Ilustra-se a valia desta plataforma numa aplicação à gestão da inundação no estuário do Tejo, com destaque para os alertas customizados ao interesse da Proteção Civil, desde a escala oceânica até à região estuarina de interesse. 

Palavras-chave: Plataforma Web, previsão em tempo real, modelação integrada, mapas de inundação, sistema de alerta.

ABSTRACT
An innovative WebGIS platform for inundation management support is presented herein, targeting all relevant spatial scales from the rivers to the ocean including the urban dimension. This platform constitutes a central repository of all relevant information for inundation management, supporting planning and emergency operations alike, with different access levels and customized products for distinct users. It is based on the coupling of several models that simulate all inundation related processes: tides, storm surge, waves, river flow, urban drainage and precipitation events. When process interaction is essential, coupling is achieved through integrated modeling (to account, for instance, the interaction between waves and currents). This modeling system is integrated in LNEC’s real time forecast framework (WIFF - Water Information Forecast Framework) which generates daily in an automatic way 48-hour inundation predictions for the selected use case. These predictions are then uploaded to a WebGIS platform, through several customized products targeted at the users’ needs, as well as early-warning bulletins, maps of circulation and inundation, and time series of selected variables at pre-defined places (virtual sensors). Automatic comparison with real time data and alert systems are also available. The gains provided by this platform are illustrated in a deployment for inundation management in the Tagus estuary, highlighting the Civil Protection customized alert system, applicable from the oceanic to the local estuarine scales. 

Keywords: Web platform, real time forecasts, integrated numerical modeling, inundation maps, early-warning system.

 

Anselmi-Molina C.M., Canals M., Morell J., Gonzalez J., Capella J., Mercado A. (2012). Development of an operational nearshore wave forecast system for Puerto Rico and the U.S. Virgin Islands. Journal of Coastal Research. 28:1049–1056.

Azevedo, A., A.B. Fortunato, B. Epifânio, S. den Boer, E.R. Oliveira, F.L. Alves, G.  Jesus, J.L. Gomes, A. Oliveira. (2017). An oil risk management system based on high-resolution hazard and vulnerability calculations. Ocean & Coastal Management, Volume 136, Pages 1–18, http://dx.doi.org/10.1016/j.ocecoaman.2016.11.014.

Baptista A.M. (2006). CORIE: the first decade of a

coastal-margin collaborative observatory. Oceans’06, MTS/IEEE. Boston, MA, 6 pp, http://ieeexplore.ieee.org/stamp/
stamp.jsp?tp=&arnumber=4099047
.

Daniel P., Josse P., Dandin P., Lefevre J.M., Lery G., Cabioc’h F., Gouriou V. (2004). Forecasting the prestige oil spills. Proceedings of the Interspill 2004, 17 pp.

David L.M.., Rodrigues M., Fortunato A.B., Oliveira A., Mota T., Costa J., Rogeiro J., Jesus G., Gomes J.L., Menaia J., David C., Póvoa P., Frazão A., Matos R.S. (2015). Chapter 1.4 Demonstration system for early warning of faecal contamination in recreational waters in Lisbon. In Climate Change, Water Supply and Sanitation: Risk Assessment, Management, Mitigation and Reduction. Hulsmann A. et al. (Eds), IWA Pub., p.18-23.

Dietrich J.C., Zijlema M., Westerink J.J., Holthuijsen L.H., Dawson C., Luettich R.A. Jr, Jensen R.E., Smith J.M., Stelling G.S., Stone G.W. (2011). Modeling hurricane waves and storm surge using integrally-coupled, scalable computations. Coastal Engineering. 58:45–65. http://dx.doi.org/10.1016/j.coastaleng.2010.08.001.

Freire, P., Tavares, A.O., Sá, L., Oliveira, A., Fortunato, A.B., Santos, P.P., Rilo, A., Gomes, J.L., Rogeiro, J., Pablo, R., Pinto, P.J. (2016) A local-scale approach to estuarine flood risk management, Natural Hazards, 84/3: 1–35, http://dx.doi.org/10.1007/s11069-016-2510-y.

Fortunato, A.B., Oliveira A., Rogeiro, J., Costa, R.T., Gomes, J.L., Li, K., esus, G., Freire, P., Rilo, A., Mendes, A., Rodrigues, M., Azevedo, A. (2017). Operational forecast framework applied to extreme sea levels at regional and local scales. Journal of Operational Oceanography, 10/1: 1-15. http://dx.doi.org/10.1080/1755876X.2016.1255471.

Gomes, J.L., Jesus, G., Rodrigues, M., Rogeiro, J., Azevedo, A. and Oliveira, A. (2013). Managing a Coastal Sensors Network in a Nowcast-forecast Information System, Proceedings of the Sixth Int. Workshop on Next Generation of Wireless and Mobile Networks (NGWMN-2013), 6 pages.

Gomes J.L., Jesus G., Rogeiro J., Oliveira A., Costa R., Fortunato A. (2017). An Innovative  Platform for Flood Risk Management, M. Grzenda et al. (eds.), Advances in Network Systems, Advances in Intelligent Systems and Computing 461, 271-231.

Herold S., Sawada M., Wellar B. (2005). Integrating geographic information systems, spatial databases and the internet: a framework for disaster management. Proceedings of the 98th Annual Canadian Institute of Geomatics Conference, p. 13–15.

Kulkarni A.T.., Mohanty J., Eldho T.I., Rao E.P., Mohan B.K. (2014). A web GIS based integrated flood assessment modeling tool for coastal urban watersheds. Computers & Geosciences. 64:7–14. http://dx.doi.org/10.1016/J.CAGEO.2013.11.002.

Oliveira, A., Jesus, G., Gomes, J.L., Rogeiro, J., Azevedo, A., Rodrigues, M., Fortunato, A.B., Dias, J.M., Tomas, L.M., Oliveira, E.R. Alves, F.L., den Boer, S., (2014). An interactive WebGIS observatory platform for enhanced support of coastal management. In: Green, A.N. and Cooper, J.A.G. (eds.), Journal of Coastal Research, Special Issue No. 66, pp. 507-512, ISSN 0749-0208.

Oliveira, A., Rogeiro, J., Gomes, J.L., Pinto, P., Fortunato, A.B., Freire, P., Costa, R.T., Sá, L., Pablo, R., Mendes, A. (2016). Plataforma integrada WebSIG para apoio à gestão da emergência em eventos de inundação em estuários, Actas das 4as Jornadas de Engenharia Hidrográfica, 121-124.

Rodrigues M., David L.M., Oliveira A., Fortunato A.B., Menaia J., Costa J., Mota T., Rogeiro J., Jesus G., Morais P., Palma J., Matos R. (2015). Chapter 3.9 On-line monitoring of CSO: sewer and receiving waters. In Climate Change, Water Supply and Sanitation: Risk Assessment, Management, Mitigation and Reduction. A. Hulsman, G. Grützmacher, G. van den Berg, W. Rauch, A.L. Jensen, V. Popovych, M.R. Mazzola, L. S. Vamvakeridou-Lyroudia and D.A. Savic (Eds), IWA Publishing, p. 181-188. ISBN 9781780404998.

Rogeiro, J., M. Rodrigues, A. Azevedo, A. Oliveira, J. P. Martins, M. David, J. Pina, N. Dias, J. Gomes. (2017). Running high resolution coastal models in forecast systems: moving from workstations and HPC cluster to cloud resources, Advances in Engineering Software,         https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2017.04.002.

Rossman L.A. (2007). Stormwater Management Model User’s Manual.

Teixeira, J.J. Rogeiro, A. Oliveira, A.B. Fortunato, A. Azevedo, M. Rodrigues (2017). OPENCoastS.pt – serviço de previsão em tempo real a pedido para a circulação e agitação marítima na costa portuguesa, 9as Jornadas Portuguesas de Engenharia Costeira e Portuária, 19 pp, http://www.pianc.pt/Jornadas_novembro_2017/22AOliveira.pdf.

Tolman H.L. (2009). User manual and system documentation of WAVEWATCH III, version 3.14. NOAA/NWS/NCEP/MMAB Technical Note 276, 194 p.

Zhang, Y., Ye, F., Stanev, E.V., Grashorn, S. (2016). Seamless cross-scale modeling with SCHISM, Ocean Modelling, 102, 64-81, http://dx.doi.org/10.1016/j.ocemod.2016.05.002.





.