Monitorowanie jakości wody w Europie prowadzone z kosmosu
Europa posiada bogactwo jezior i innych otwartych zbiorników wód powierzchniowych, które zapewniają ludności tego kontynentu dostęp do świeżej wody pitnej. 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 przez Unię Europejską 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. System WQeMS został zakwalifikowany do prestiżowego konkursu Global Water Challenges Award organizowanego przez Water Europe.
Słowa kluczowe
WQeMS, woda, monitorowanie, kosmos, satelita, woda pitna, powódź
