Το σύστημα υποστήριξης λήψης αποφάσεων FLIRE για την διαχείριση πλημμυρών και πυρκαγιών σε αστικές και περιαστικές περιοχές
Από RemoteSensing Wiki
Πρωτότυπος Τίτλος: A web based DSS for the management of floods and wildfires (FLIRE) in urban and periurban areas
Συγγραφείς: Giorgos Kochilakis , Dimitris Poursanidis , Nektarios Chrysoulakis , Vassiliki Varella, Vassiliki Kotroni , Giorgos Eftychidis , Kostas Lagouvardos, Chrysoula Papathanasiou , George Karavokyros, Maria Aivazoglou ,Christos Makropoulos , Maria Mimikou
Πηγή: Environmental Modelling & Software, Vol. 86 (2016) , pp. 111-115.
Διαθέσιμο στο: http://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2016.09.016
Εισαγωγή
Τα Συστήματα Υποστήριξης Αποφάσεων (Decision Support Systems | DSS) είναι υπολογιστικά πληροφοριακά συστήματα που έχουν την απαιτούμενη πληρότητα δεδομένων και την απαραίτητη απόδοση για να υποστηρίζουν τις δραστηριότητες λήψης αποφάσεων σε επίπεδο επιχειρήσεων ή οργανισμών. Τέτοια συστήματα μπορούν να παρέχουν υπηρεσίες για τον σχεδιασμό, την λειτουργία και τη διαχείριση ενός οργανισμού. Τα DSS εισάγουν πολλαπλές μακροπρόθεσμες προοπτικές στην διαδικασία του σχεδιασμού σε σύνθετα περιβάλλοντα λήψης αποφάσεων εισάγοντας και την γεωχωρική σκοπιά.
Οι δασικές πυρκαγιές και οι στιγμιαίες πλημμύρες (flash floods) είναι ανάμεσα στις πιο καταστροφικές φυσικές καταστροφές, η εκδήλωση των οποίων σχετίζεται με σοβαρές κοινωνικοοικονομικές επιπτώσεις όπως η απώλεια ανθρώπινων ζωών, η υγεία και η ποιότητα ζωής , η απώλεια ιδιωτικής και δημόσιας περιουσίας και των υποδομών και η διακοπή ή και καταστροφή των οικονομικών δραστηριοτήτων. Η εκδήλωση αλλά και το εύρος αυτών των φαινομένων δεν εξαρτάται μόνο από την ένταση των καιρικών φαινομένων σε μια περιοχή αλλά και από τις ανθρώπινες παρεμβάσεις που υπάρχουν ειδικά στις περιοχές γύρω από τις πόλεις. Τα φαινόμενα αυτά έχουν διερευνηθεί διεξοδικά μεμονωμένα από διαφορετικά συστήματα που συλλέγουν πληροφορίες και εκτιμούν τα αντίστοιχα ρίσκα.
Η προσέγγιση αυτή παραλείπει δυο σημαντικά γεγονότα:
- Τα δεδομένα εισόδου (πεδίου και τηλεπισκοπικά) που χρειάζονται και στις δυο περιπτώσεις είναι πρακτικά τα ίδια και μπορούμε να υιοθετήσουμε την λογική του “collect once and use for many purposes” ώστε με ένα σετ δεδομένων να επιτύχουμε πολλαπλά οφέλη και αυξημένη ακρίβεια.
- Τα παραπάνω φαινόμενα είναι σφικτά συνδεδεμένα καθώς οι δασικές πυρκαγιές εκτοξεύουν το ρίσκο πλημμύρας και οι προγενέστερες πλημμύρες μειώνουν δραστικά τον κίνδυνο εκδήλωσης πυρκαγιάς.
Μια συνδυασμένη προσέγγιση για την διαχείριση των κινδύνων πλημμύρας και πυρκαγιάς θα επιτύγχανε μια καλύτερη, πιο ρεαλιστική αξιοποίηση των διαθέσιμων πόρων με προστιθέμενη αξία πέραν των υπάρχοντων πρακτικών.
Στόχος του FLIRE DSS ήταν να θέσει το παράδειγμα εφαρμογής της συνδυασμένης, αποτελεσματικής και ισχυρής εκτίμησης ρίσκου για τις δασικές πυρκαγιές και τις στιγμιαίες πλημμύρες ιδίως σε αστικές και περιαστικές περιοχές, κάτι που επετεύχθη με χρήση σύγχρονων τεχνολογιών, εργαλείων και μεθόδων και λαμβάνοντας υπόψη την πρόληψη , τις αλληλεπιδράσεις και πιθανές διορθώσεις.
Οι καινοτομίες που εισάγει το FLIRE DSS είναι :
(α) Η χρήση δεδομένων παρατήρησης της Γης σε περιοδική βάση, κυρίως από τις αποστολές Sentinel, προκειμένου να παραμετροποιεί τα μοντέλα εξέλιξης των πυρκαγιών (σχεδιασμός χαρτών καυσίμου) και την εκτίμηση κινδύνων πλημμύρας (χάρτες κάλυψης)
(β) Η χρήση των ίδιων δεδομένων σχετικά με τον καιρό (in situ και προβλέψεων) για τα διαφορετικά μοντέλα καθώς συλλέγονται μια φορά. Το ίδιο εφαρμόζεται και για τα τηλεπισκοπικά δεδομένα παρατηρήσεων.
(γ) Το σύστημα FLIRE αρχιτεκτονικά είναι κατανεμημένο έτσι ώστε σε περίπτωση απώλειας ενός υποσυστήματος να συνεχίσει να λειτουργεί χάρη στη ύπαρξη αντιγράφων ασφαλείας σε γεωγραφικά απομονωμένες περιοχές.
Δομή του FLIRE
Το FLIRE είναι ένα σύστημα υποστήριξης αποφάσεων web-based που ενσωματώνει την διαχείριση μετεωρολογικών, πλημμυρικών και δεδομένων δασικών πυρκαγιών. Χαρακτηριστικό του αποτελεί η χρήση δεδομένων παρατήρησης της γης και πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο σχετικών με τον καιρό που εισάγονται στα υπολογιζόμενα μοντέλα.
Το FLIRE αποτελείται από τα παρακάτω συστατικά στοιχεία:
1) Weather Information Management Tool (WIMT): Συλλέγει, διαχειρίζεται και προβάλει όλα τα διαθέσιμα μετεωρολογικά δεδομένα και πληροφορίες.
2) Storms Early Warning System: Σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης καταιγίδων στην περιοχή μελέτης που καταγράφει το FLIRE. Είναι μέρος του εργαλείου WIMT.
3) Early Fire Warning System (EFiWS): Προειδοποιεί έγκαιρα για πιθανούς κινδύνους πυρκαγιάς και παρέχει έλεγχο του συστήματος διαχείρισης πυρκαγιών και των δεικτών επικινδυνότητας.
4) Flood Risk Assessment System (FLORAS): Παρέχει στο χρήστη χάρτες πλημμυρών βασισμένους στις μετεωρολογικές προβλέψεις και του δίνει την δυνατότητα να εξετάσει χάρτες πλημμυρών για διαφορετικά σενάρια βροχόπτωσης. Ακόμα παρέχει έξυπνες ειδοποιήσεις και δυνατότητα καταγραφής σεναρίων για μελλοντικό σχεδιασμό.
5) FLIRE server: Συγκεντρώνει τα επιμέρους προαναφερθέντα υποσυστήματα.
6) GUI & Web browser: Η διεπαφή του συστήματος με τον χρήστη.
Τα παραπάνω παρουσιάζονται και υπο μορφή διαγράμματος στην Εικόνα 1.
Διαθεσιμότητα του λογισμικού
Το FLIRE είναι προσβάσιμο από το διαδίκτυο από οποιοδήποτε τερματικό (www.flire-dss.eu) χωρίς προηγούμενη εγκατάσταση ή προβλήματα συμβατότητας με τους περιηγητές. Για λόγους ασφαλείας απαιτεί την διαπίστευση των χρηστών για να αποκτήσουν πρόσβαση και αυτή προστατεύεται με χρήση κωδικών. Ωστόσο υπάρχει σε διαφορετική διεύθυνση ένα ελεύθερης πρόσβασης αντίγραφο του λογισμικού για να εξοικειωθούν οι χρήστες με τις καινοτομίες του και το περιβάλλον του.
Επιδόσεις και έλεγχος λειτουργίας
Το σύστημα υποστήριξης αποφάσεων FLIRE παρέχει την εύκολη πρόσβαση στα συστατικά του από ένα ιστότοπο που φιλοξενεί την πλατφόρμα αντί για μια κλασική εφαρμογή υπολογιστή. Η απόδοσή του αλλά και η διαλειτουργικότητά του έχει ελεγχθεί ενδελεχώς μέσω της πρόσβαση από πληθώρα τερματικών (υπολογιστές, κινητά, tablets κ.α.) .
Η περίοδος επαλήθευσης της λειτουργίας διήρκησε από τον Μάρτιο του 2013 ως τον Δεκέμβριο του 2014, στην διάρκεια της οποίας εκδηλώθηκαν 37 επεισόδια βροχής όπου τουλάχιστον ένας από τους διασυνδεδεμένους σταθμούς κατέγραψε ύψος μεγαλύτερο των 20 mm εντός διαστήματος 24 ωρών. Για την περίοδο επαλήθευσης το δίκτυο αισθητήρων βροχής περιελάμβανε 44 σταθμούς διαχειριζόμενους από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών και το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.
Η επαλήθευση της ποσότητας της προβλεπόμενης βροχής έναντι των παρατηρήσεων (υπολογισμός μέσου σφάλματος και μέσων απόλυτων σφαλμάτων) έδειξε βαθμολογίες πολύ κοντά ή και σε ορισμένες περιπτώσεις καλύτερες από τις θεωρητικά αναφερόμενες στην βιβλιογραφία για την περιοχή της Μεσογείου.
Όλες οι προβλέψεις αλλά και οι πληροφορίες που συλλέγονται σε πραγματικό χρόνο είναι διαθέσιμες από πληθώρα συσκευών με σύνδεση στο διαδίκτυο αλλά και μέσω μεταφοράς δεδομένων από δίκτυα κινητής τηλεφωνίας (3G & 4G). Το τελευταίο κρίνεται ιδιαίτερα σημαντικό αφού το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιείται κατά την διάρκεια των επιχειρήσεων διάσωσης από πλημμυρικά φαινόμενα αλλά και την κατάσβεση πυργκαγιών. Τέλος το FLIRE DSS μπορεί εύκολα να μεταφερθεί και σε άλλες περιοχές με παρόμοια χαρακτηριστικά λόγω της ευελιξίας του σχεδιασμού του.
