SYSTEM GIS CZASU RZECZYWISTEGO DO ZADALNEGO MONITOROWANIA ZANIECZYSZCZEŃ I INNYCH KOMPONENTÓW ŚRODOWISKA MORSKIEGO.

Prezentacja na temat: "SYSTEM GIS CZASU RZECZYWISTEGO DO ZADALNEGO MONITOROWANIA ZANIECZYSZCZEŃ I INNYCH KOMPONENTÓW ŚRODOWISKA MORSKIEGO."— Zapis prezentacji:

1 SYSTEM GIS CZASU RZECZYWISTEGO DO ZADALNEGO MONITOROWANIA ZANIECZYSZCZEŃ
I INNYCH KOMPONENTÓW ŚRODOWISKA MORSKIEGO

2 ZANIECZYSZCZENIA W ŚRODOWISKU MORSKIM
Źródła zanieczyszczeń Substancje zanieczyszczające Przykłady skupisk zanieczyszczeń ścieki przemysłowe eksploatacja statków i portów katastrofy morskie substancje ropopochodne metale ciężkie chemikalia substancje organiczne sole materiały radioaktywne plamy ropy naftowej skupiska ścieków materiały niesione przez rzeki efekty prac głębinowych

3 METODY DETEKCJI I LOKALIZACJI ZANIECZYSZCZEŃ W MORZU
Bezpośrednie pobieranie i analiza próbek Zdalny monitoring (zdjęcia lotnicze i obrazy satelitarne) - zakres widzialny - zakres podczerwieni - zakres nadfioletu - fluorescensory laserowe - zakres mikrofal (radary, radiometry) Metody hydroakustyczne - pomiar siły rozpraszania wstecznego - pomiary prądów morskich za pomocą ADCP

4 Obraz plamy ropy naftowej w nadfiolecie
Obraz w podczerwieni z widoczną plamą ropy naftowej na rzece Schuylkill (Pensylwania, USA) Obraz plamy ropy naftowej w nadfiolecie

5 Akustyczne wizualizacje materiału pochodzącego z prac głębinowych
w przybrzeżnych wodach oceanu w pobliżu portu w Miami, USA

6 KONCEPCJA SYSTEMU SENSORÓW DO LOKALIZACJI ZANIECZYSZCZEŃ W MORZU

7 CECHY I FUNKCJE SYSTEMU
Integracja danych z różnych źródeł i prezentacja ich w czasie niemalże rzeczywistym w formie map wymiarowych oraz widoków 3-wymiarowych Podstawowe narzędzia do obsługi widoków map, jak zmiana skali i wybór przedstawianego obszaru Warstwowy charakter przetwarzanych i obrazowanych danych: warstwa linie brzegowych, izobat, portów, skupisk zanieczyszczeń itp. Różne formy prezentacji danych: mapy, przekroje pionowe, echogramy, wykresy, ... Zdalny dostęp do wszystkich funkcji poprzez sieć Internet Algorytm przewidywania zmiany położenia skupisk zanieczyszczeń Procedury geoprzetwarzania i analiz przestrzennych

8 ARCHITEKTURA SYSTEMU - WERSJA 1

9 GŁÓWNY EKRAN SYSTEMU - WERSJA 1

10 KONCEPCJA SYSTEMU – wersja 2

11 ARCHITEKTURA SYSTEMU – wersja 2

12 ORGANIZACJA PRACY SERWERA DANYCH PRZESTRZENNYCH

13 GŁÓWNE PROCESY ZWIĄZANE Z RUCHEM I ROZKŁADEM PLAMY ROPY W WODZIE
parowanie rozszerzanie adwekcja rozszerzanie rozpuszczanie rozpraszanie dno

14 PREDYKCJA RUCHU PLAMY ROPY NAFTOWEJ
Tryb 1: Na podstawie równania adwekcji v - prędkość adwekcji plamy, vw - prędkość wiatru, w - współczynnik redukcji prędkości wiatru – stosunek prędkości ruchu cząstek na powierzchni wody z powodu wiatru, do prędkości samego wiatru (typowo 3%), vc - prędkość prądu morskiego, c - współczynnik redukcji prędkości prądu morskiego (typowo 100%). Tryb 2: Ekstrapolacja wielomianowa na podstawie znanej sekwencji położeń z przeszłości

15 PREDYKCJA KSZTAŁTU PLAMY
STANY ZMIERZONE STANY INTERPOLOWANE STAN PRZEIWDYWANY

16 WIZUALIZACJA RUCHU I ROZPRZESTRZENIANIA SIĘ PLAMY ROPY NAFTOWEJ W POŁUDNIOWYM BAŁTYKU
Trójwymiarowy system modelowania CAROCS (Computer Aided Rescue and Oil Combating System, Instytut Morski w Gdańsku, od ) Scenariusz: rzeczywista plama ropy naftowej, zaobserwowana na zdjęciu lotniczym w czerwcu 2003 r., najprawdopodobniej pochodząca ze statku Fu Shan Hai, który zatonął po kolizji 31 maja r. w pobliżu Bornholmu Procesy uwzględniane w modelowaniu: ·        adwekcja plamy w wyniku działania prądów morskich i wiatru, ·        falowanie, ·        pozioma i pionowa dyfuzja cząstek plamy, ·        parowanie i rozkład substancji plamy. Użycie wyników z hydrodynamicznego modelu Morza Bałtyckiego HIROMB oraz z modelu falowania WAM4 jako danych wejściowych Rozdzielczość przestrzenna: 3 NM Rozdzielczość czasowa: 1 godzina

17 WIZUALIZACJA MODELOWANEJ PLAMY ROPY NAFTOWEJ JAKO ZBIORU DYSKRETNYCH PUNKTÓW

18 WIZUALIZACJA TRÓJWYMIAROWA Z WYKORZYSTANIEM VRML

19 SEKWENCJA WYNIKÓW MODELOWANIA
dla 90-tej, 150-tej i 200-nej godziny od początku scenariusza, wraz z 50-kilometrowym buforem przestrzennym wokół plamy i zaznaczeniem odcinków wybrzeża znajdujących się wewnątrz niego

20 Wyniki dla 90., 150. i 200. godziny od początku scenariusza
WIZUALIZACJA TRÓJWYMIAROWA SYMULOWANEGO ROZPRZESTRZENIANIA SIĘ PLAMY ROPY NAFTOWEJ Wyniki dla 90., 150. i 200. godziny od początku scenariusza

21 INNE RODZAJE DANYCH I WIZUALIZACJI W SYSTEMIE
Profile wgłębne zasolenia i temperatury

22 INNE RODZAJE DANYCH I WIZUALIZACJI W SYSTEMIE
Echogramy

23 MAPA RYZYKA ZANIECZYSZCZEŃ SUBSTANCJAMI ROPOPOCHODNYMI DLA POŁUDNIOWEGO BAŁTYKU
Procedura oceny ryzyka: 1) estymacja prawdopodobieństwa wystąpienia plamy na podstawie informacji o rozkładzie natężenia ruchu statków, ich typów, prawdopodobieństwa kolizji itp., 2) założenie pojawienia się plam ropy we wszystkich węzłach modelu HIROMB, z liczbą cząstek proporcjonalną do prawdopodobieństwa rzeczywistego wystąpienia plamy w tym miejscu, 3) obliczenie rozkładu ropy w analizowanym obszarze z uwzględnieniem jej rozprzestrzeniania się

24 MAPA RYZYKA ZANIECZYSZCZEŃ SUBSTANCJAMI ROPOPOCHODNYMI DLA POŁUDNIOWEGO BAŁTYKU

25 KIERUNKI MODYFIKACJI I DALSZEJ ROZBUDOWY SYSTEMU
integracja danych pochodzących z większej ilości sensorów: - dane o lokalizacji i kształcie plam (zdjęcia i pomiary bezpośrednie), - akustyczne przekroje pionowe toni wodnej - dane z pomiarów STD poprawa wydajności działania, szczególnie w przypadku jednoczesnej pracy wielu użytkowników, rozbudowa procedur geoprzetwarzania i analiz przestrzennych