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FRAMEWORK CONTRACT DESIS – EDO (European Drought Observatory)

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Project details

Sommario

ARCADIA SIT è partner in un consorzio europeo per la fornitura di servizi nel campo GIS e del telerilevamento, nell’ambito del contratto quadro Desis. Il progetto è sviluppato da CCR – IES – Istituto per l’Ambiente e la Sostenibilità / Gestione del Territorio e Unità pericoli naturali / DESERTO.
L’Osservatorio europeo per la siccità è stato progettato dalla Commissione Europea per monitorare e valutare il fenomeno della desertificazione in Europa e fornire previsioni sul suo impatto. I dati utilizzati provengono da diversi campi (meteorologia, idrologia, umidità del suolo, coltura e vegetazione) e vengono analizzati in modo tale da fornire rapporti in tempo reale e previsioni di siccità, sia all’interno di aree specifiche e ristrette che di aree più ampie. Con le informazioni risultanti vengono sviluppati modelli e redatte mappe tematiche rese poi pubbliche attraverso un Webgis implementato ad hoc. La funzionalità del webgis è quella di permettere all’utente di visualizzare le varie carte prodotte insieme ad altri dati, geografici o tematici, e di interrogare i diversi layer.

Descrizione

Il progetto ha prodotto diversi output:

  • DESERT Action deliverables: WP2008 Deliverable 1.2, WP2009 Deliverable 4.2, WP2010 Deliverables 2.4, 4.1, 4.2, WP2011 Deliverables 4.1, 4.2, 4.3, 6.1, 8.1, WP2012 Deliverables 2.5, 3.1, 3.4.
  • Contributo alle consegne del progetto EuroGEOSS, WP5 “Drought”.
  • Poster “Methodologies to enhance complex geometry analysis and display using a dynamic object-oriented DBMS”, D.Magni and A.de Jager, FOSS4G 2010, Barcelona, 6-9 September 2010.
  • Copertura geografica dell’area EU.

Lo scopo dell’EDO non è solo quello di presentare i risultati dei modelli utilizzati all’interno del CCR della siccità, ma anche di agire come un organismo di coordinamento per i centri di ricerca e gli organismi europei che si occupano di siccità, gestendo una rete di relazioni e organizzando la condivisione e presentazione di dati e mappe prodotti dalle diverse parti.

I dati di input del progetto sono:

  • Dati vettoriali da DB Oracle
  • ESRI shapefiles;
  • WFS (Web Feature Service);
  • Dati grid da DB Oracle
  • Immagini raster in vari formati, file georeferenziati da WMS (Web Map Service) and WCS (Web Coverage Service)
  • Dati alfanumerici da DB Oracle e tabelle XML

Tipo di elaborazione e implementazione dei dati:

  • Generazione di mappe mediante UMN MapServer
  • Configurazione ed implementazione dei progetti di UMN MapServer
  • Modifica e manutenzione delle tabelle Oracle
  • Test sui servizi OWS

Manutenzione e messa a punto di strumenti Web per generare mappe e grafici degli indicatori di siccità e per gestire le pagine Web e le loro traduzioni in diverse lingue.
Passaggio dei dati di input, GIS, data mining e routine ad-hoc per analizzare i dati e produrre in output:

  • Siti web implementati con HTML, PHP, JavaScript, XML, AJAX e librerie e framework correlati come Map di PHP MapScript, FPDF, jQuery, jqPlot, OpenLayers e in passato ExtJS e Highcharts
  • Procedure in DOS e BASH per gestire il trasferimento e la pubblicazione dei dati
  • Configurazione di OWS (servizi Web OGC)
  • Documentazione online sul software implementato
  • Implementazione di strumenti web per generare mappe e grafici degli indicatori di siccità e per gestire le pagine Web e le loro traduzioni in diverse lingue

Durante il progetto sono stati implementati script per testare e validare le informazioni alfanumeriche e geografiche.

Sono stati preparati script in Python per la verifica sistematica delle informazioni, i campi sono popolati in base alle informazioni codificate, anche le chiavi di correlazione tra i diversi elementi sono costruite.

Altri script sono stati prodotti per l’analisi statistica delle informazioni e la classificazione delle aree soggette a desertificazione.

Le pagine EDO contengono informazioni rilevanti per la siccità, come mappe di indicatori derivati da diverse fonti di dati (ad es. misurazioni di precipitazioni, misurazioni satellitari, contenuto di umidità del suolo).
Diversi strumenti consentono la visualizzazione e l’analisi delle informazioni e la pubblicazione irregolare di “Drought News” fornisce una panoramica della situazione in caso di siccità imminenti.

Generalmente la valutazione della siccità viene effettuata utilizzando indici individuali, basati o dati meteorologici o immagini di telerilevamento. Lo sviluppo di un indice combinato che integri gli indicatori meteorologici e di telerilevamento può aiutare a ridurre i falsi allarmi, ad esempio nel caso degli indici di vegetazione in cui una riduzione della biomassa può essere generata da altri motivi diversi dallo stress idrico. L’indicatore combinato proposto si basa sui tre principali indici di EDO: SPI, umidità del suolo e FAPAR.

L’umidità del suolo è una delle variabili importanti nei processi idrologici, climatologici, biologici ed ecologici perché svolge un ruolo cruciale nelle interazioni tra l’atmosfera e la superficie terrestre. Infatti, il contenuto di umidità del suolo influenza l’evaporazione superficiale, il deflusso, l’albedo, l’emissività e il porzionamento di flussi di calore sensibili e latenti. Inoltre, rappresenta un serbatoio d’acqua vitale per tutte le piante che tamponano i loro consumi d’acqua nel periodo in cui le forniture di acqua piovana sono inferiori alle loro richieste. Inoltre, la siccità non è solo una temporanea mancanza di pioggia, ma si verifica anche quando l’umidità del suolo diminuisce considerevolmente, e le colture e le comunità vegetali naturali soffrono a causa della scarsa disponibilità di acqua. Pertanto, sono stati fatti grandi sforzi per stimare l’umidità del suolo utilizzando il modello del bilancio idrico del suolo forzato con precipitazioni realistiche e altri dati atmosferici (osservazione del terreno, previsione numerica del tempo, ecc.) Da utilizzare come indicatore diretto per valutare l’insorgenza, la durata e la gravità della siccità .

Una delle parti più importanti del sistema è il browser. Il browser è la finestra attraverso la quale gli utenti interagiscono con le applicazioni Web e altri utenti, per verificare il corretto funzionamento, abbiamo bisogno di un modo per simulare l’interazione tra browser e applicazione web. In effetti, i diversi browser hanno comportamenti diversi e si deve garantire la massima trasparenza per rendere il prodotto indipendente dal browser. Per il test delle singole funzioni abbiamo definito programmi in grado di eseguire autotest per verificare la funzionalità sdel sistema.

Creiamo test modellandolo dal punto di vista dell’utente: inviare un messaggio, caricare una mappa, collegare un servizio Web, ecc. Ogni test è scomposto in singole azioni.

Tuttavia, è necessario condurre test sul prodotto web globale che rifletta l’uso del prodotto e la sua efficacia. Per la navigazione sul web, per quanto riguarda i prodotti webgis, sono stati affrontati una serie di problemi specifici nella fase di sviluppo e di conseguenza del test.

La siccità è causata da una mancanza di precipitazioni per un periodo prolungato di tempo. Poiché la quantità media di precipitazioni varia spazialmente, la definizione dei periodi di siccità deve tenere conto delle caratteristiche locali.
Il monitoraggio è basato sulla valutazione di vari indici. L’indice di precipitazione standardizzato (SPI) mostra la deviazione dalla precipitazione media ed è quindi direttamente correlato al rischio di siccità. Ulteriori indici monitorano lo stato di umidità del suolo, vegetazione, livelli di acque sotterranee, ecc.
Per determinare gli impatti della siccità, i vari indici sono raccolti con diversi mezzi, che vanno dalle misurazioni delle precipitazioni delle stazioni meteorologiche alle immagini di telerilevamento per gli stati di vegetazione. Il JRC raccoglie serie di indici di siccità a livello continentale, questi dati sul monitoraggio della siccità sono integrati da ulteriori indici di siccità, preparati da organizzazioni nazionali, regionali o locali.
Gli esperti di siccità analizzano le misure quantitative degli impatti dovuti alla siccitàe sulla base di questa analisi possono fare una dichiarazione informata riguardo all’attuale situazione di siccità.
L’osservazione continua delle condizioni di siccità in Europa faciliterà quindi l’individuazione dei periodi di insorgenza, durata e siccità.
EDO analizza il set di dati per produrre analisi e statistiche dei dati come:

  • Indicatore di siccità combinato
  • Media giornaliera di umidità del suolo per regione
  • Umidità del suolo giornaliera Anomalia media per regione
  • Anomalia prevista dell’umidità del suolo
  • SPI alle stazioni SYNOP dal database MARS
  • SPI alle stazioni SYNOP interpolate alla griglia 0.25dd
  • Indicatore del manto nevoso
  • Media spaziale dello SPI alle stazioni SYNOP / SPI interpolato per le regioni NUTS3 di Eurostat
  • Vegetazione Produttività (fAPAR)
  • Anomalia della produttività della vegetazione (anomalia fAPAR)
  • Contenuto idrico della vegetazione (NDWI)
  • Anomalia della composizione dell’acqua (NDWI) < / ul>

Customer

Joint Research Centre ISPRA - EU COMMISSION

Skills

  • GIS
  • Application Development
  • Statistic
  • Quality Control Procedure

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