Monitorowanie jakości wody w Europie prowadzone z kosmosu
W Europie pełno jest jezior oraz otwartych zbiorników zbiorników wód powierzchniowych, które zaopatrują nas w wodę pitną. Monitorowanie jakości wody może być żmudnym i czasochłonnym zadaniem, ale obecny poziom zaawansowania technologii oferuje przedsiębiorstwom wodociągowym możliwość kontroli otwartych zbiorników wodnych na odległość. W ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu WQeMS naukowcy skorzystali z unijnego programu obserwacji Ziemi Copernicus, aby z jego pomocą opracować nową modułową i adaptowalną usługę operacyjnego monitorowania jakości wody w sytuacjach nadzwyczajnych. Usługa WQeMS może być wykorzystywana do monitorowania stanów powodziowych, ostrzegania o szybko rozwijających się zjawiskach, takich jak szkodliwe zakwity glonów, napływ błota, wycieki ropy lub pojawienie się innych zanieczyszczeń, a także do wspierania zrównoważonej gospodarki wodnej w celu osiągnięcia unijnych celów. „W trakcie projektu stosowano ciągłe i iteracyjne podejście polegające na współprojektowaniu i współtworzeniu rozwiązań wspólnie z przedsiębiorstwami wodociągowymi i właściwymi agencjami rządowymi”, wyjaśnia Ioannis Manakos, główny badacz w dziedzinie teledetekcji w Centrum Badań i Technologii Hellas.
Korzystanie z europejskiej sieci satelitarnej
Elementy usługi WQeMS opierają się na często pozyskiwanych danych z satelitów Sentinel-1 i Sentinel-2 w ramach programu Copernicus. Zespół początkowo konsultował się z użytkownikami końcowymi w celu dopracowania koncepcji projektu. Szacowanie parametrów jakości wody rozpoczęto przy użyciu istniejących algorytmów i oprogramowania wykorzystywanego przez firmy z sektora prywatnego i ośrodki badawcze. Zostały one następnie ulepszone w drodze licznych eksperymentów i iteracji, w których zespół projektu wykorzystał najnowsze osiągnięcia w zakresie wyszukiwania danych z czujników kosmicznych, powietrznych i in situ oraz analizy, jednocześnie dbając o dostosowanie systemu generowania wiedzy do konkretnych potrzeb użytkownika.
Doświadczenia terenowe i nowa platforma
W toku prac stworzono nowe oprogramowanie. Następnie działanie systemu zostało przetestowane w rzeczywistych warunkach terenowych w pięciu lokalizacjach w Europie, aby dowieść słuszności koncepcji i wydajności systemu. „W ostatnim roku projektu testami objęto kolejne trzy obszary, aby zaprezentować i zweryfikować możliwości, wiarygodność i możliwość transferu elementów usługi”, dodaje Manakos. W tym celu zastosowano najnowsze standardy semantyczne i narzędzia informatyczne, wykorzystując europejskie infrastruktury, takie jak DIAS, w celu stworzenia tej nowej modułowej, adaptowalnej i łatwej w użyciu platformy operacyjnej. Platforma WQeMS zapewnia wiele usług i produktów na potrzeby szeregu już istniejących systemów wspomagania decyzji, obsługiwanych przez maszyny lub ludzi, zgodnie ze standardami rynkowymi oraz w konkurencyjnych terminach i cenach. System jest w pełni adaptowalny, a elementy usługi mogą być dostosowywane na życzenie użytkowników. Dzięki łatwej i intuicyjnej obsłudze przedsiębiorstwa wodociągowe mogą bez problemu samodzielnie korzystać z platformy internetowej WQeMS, aby zgłaszać swoje zapotrzebowanie, w tym dotyczące konkretnych danych, systemów ostrzegania, wizualizacji i niestandardowych raportów. Ponadto za pośrednictwem dedykowanej aplikacji mogą oni udostępniać i przeglądać informacje. „Użytkownicy mogą również korzystać z bezpłatnych internetowych szkoleń w zakresie budowania zdolności, dostosowanych do danego użytkownika i ukierunkowanych na konkretną dziedzinę, wytycznych dotyczących usług i wsparcia”, zaznacza Manakos.
W pełni działający system
Projekt przyniósł szereg ważnych osiągnięć, wśród których jest kilka innowacji technologicznych, w pełni zgodnych i interoperacyjnych z wymogami międzynarodowymi i unijnymi przepisami, a także zwiększył możliwości użytkowników w zakresie monitorowania i budowania zdolności. Istotnym osiągnięciem jest możliwość pracy ponad granicami i monitorowania trudno dostępnych lub nierównomiernie ukształtowanych otwartych zasobów wód powierzchniowych. Usługa jest już w pełni operacyjna w całej Europie i obecnie trwa jej komercjalizacja ukierunkowana na zrównoważone wdrożenia. Jeżeli chodzi o kwesti badawcze, prowadzone są już działania mające na celu rozwój podstawowych przepływów pracy, a najnowsze osiągnięcia zostały opublikowane w czasopismach recenzowanych. „Jesteśmy wdzięczni za wsparcie, jakie otrzymaliśmy w ramach programu Horizon Results Booster”, mówi Manakos.
Słowa kluczowe
WQeMS, woda, monitorowanie, kosmos, satelita, woda pitna, powódź
