19 سپتامبر 2023
Apostolos Tzimas بیشتر در مورد پروژه PrimeWater توضیح می دهد که پیش بینی های کیفیت آب با قابلیت اطمینان بالا را برای صنعت آب ارائه می دهد تا قرار گرفتن در معرض خطرات آبی-اکولوژیکی را مدیریت کند و از کاهش آسیب پذیری پشتیبانی کند.
پروژه تحقیقاتی PrimeWater که توسط Horizon 2020 تامین می شود، بر روی داده های پیشرفته رصد زمین (EO) ساخته شده است تا اطلاعاتی در مورد اثرات تغییرات بالادست بر کیفیت و کمیت آب در آینده ایجاد کند. این پروژه محصولات EO را با منابع داده اضافی و ابزارهای مدل‌سازی تشخیصی ادغام می‌کند تا هوش موقعیتی افزایش یافته، قابلیت‌های پیش‌بینی و هشدار اولیه و مدیریت تطبیقی منابع آب را ارائه دهد.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این پروژه، The Innovation Platform با Apostolos Tzimas، مدیر عامل و هماهنگ کننده پروژه PrimeWater در EMVIS Water Resources & Environmental Management که پروژه را رهبری می کند صحبت کرد.
پروژه به چه چالش هایی می پردازد؟
با افزایش اهمیت و پیچیدگی عملیات مدیریت آب، چالش‌های مربوط به انطباق با مقررات، مدیریت ریسک و بهینه‌سازی هزینه به عوامل تعیین‌کننده حیاتی پایداری خدمات آب برای محیط زیست، کسب و کارها و جامعه تبدیل می‌شوند. تیم ما در سه سال گذشته برای به حداکثر رساندن پتانسیل فن‌آوری‌های رصد زمین برای بخش آب با تقویت و گسترش پایگاه اطلاعاتی برای ویژگی‌های کیفیت آب داخلی، از طریق الگوریتم‌های پیشرفته‌ای که تصاویر چندگانه و فراطیفی از ماهواره را ادغام می‌کند، سنسورهای هوابرد و زمینی کار کرده است.
علاوه بر این، با استفاده از تکنیک‌های شبیه‌سازی داده و یادگیری ماشین، هدف ما بهبود مهارت پیش‌بینی‌های آبی-اکولوژیکی و تأثیرات مرتبط با آن در مقیاس‌های مکانی و افق‌های زمانی مختلف است و تصمیم‌گیری با آموزش‌های بیشتری را ممکن می‌سازد.
چه چیزی پروژه PrimeWater را منحصر به فرد یا متفاوت از پروژه های دیگر می کند؟
PrimeWater در مرزهای تحقیقات سنجش از دور قرار دارد و گروه های تحقیقاتی بین المللی را در سراسر اروپا، استرالیا و ایالات متحده در یک زمینه تحقیقاتی هماهنگ گرد هم می آورد. یافته‌های اولیه مأموریت‌های ابرطیفی، مانند PRISMA توسط ASI و DESIS توسط DLR/ISS، استفاده شد، و از امکانات ارائه محصولات نظارت بر کیفیت آب داخلی بهره‌برداری کرد. فراتر از این، انتظار می رود نتایج تحقیقات به ماموریت های ابرطیفی آتی برنامه ریزی شده توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) و سایر سازمان های فضایی کمک کند.
PrimeWater همچنین دارای یک گسترش علمی بین‌بخشی قوی است که فراتر از حوزه سنجش از دور است و می‌خواهد از طریق مدل‌سازی محیطی پیشرفته، شبیه‌سازی داده‌ها و تکنیک‌های یادگیری ماشین، ارزش قابل‌توجهی به محصولات EO اضافه کند. مشاهدات پیشرفته زمین، همراه با داده‌های دیگر، برای بهبود قابلیت‌های سیستم‌های پیش‌بینی هیدرو-اکولوژیک، ایجاد آینده‌نگاری عملی در بخش آب از طریق اجرای دوقلوهای دیجیتالی Watershed در مقیاس کامل استفاده می‌شوند.
با این حال، آنچه پروژه PrimeWater را منحصر به فرد می کند، ارتباط نزدیکی است که گروه ما با جامعه علمی و همچنین با سهامداران از حوزه های مختلف اجتماعی و اقتصادی برقرار می کند که درمورد آب در حال انجام است و دانش جدید را به کاربران نهایی نزدیک می کند. چندین داشبورد در سراسر جهان نشان می‌دهد که چگونه جریان‌های کاری پیشرفته علمی را می‌توان به خدمات تصمیم‌گیری تبدیل کرد که با کاربران نهایی در یک فرآیند توسعه مشترک کار می‌کنند:
- ما یک محیط آزمایشگاه مجازی راه‌اندازی کرده‌ایم که امکان اشتراک مجموعه داده‌ها، پروتکل‌های آزمایشی و روش‌ها را در هر آزمایش علمی، ترویج تحقیقات مشترک و افزایش شفافیت و تکرارپذیری نتایج علمی فراهم می‌کند.
- ما عوامل اجتماعی و نهادی تعیین‌کننده پذیرش نوآوری در صنعت آب را از طریق روش‌های تحلیل رفتاری بررسی کردیم و بهتر درک کردیم تا بتوانیم جذب قوی‌تر از نوآوری را انجام دهیم.
- ما یک پلت فرم عملیاتی مبتنی بر وب (Water Quality Intelligence Suite – WQiS) را برای تسهیل همکاری بین خدمات EO و مدل‌سازی شده ایجاد کرده‌ایم که نظارت مستمر پارامترهای زیست‌محیطی حیاتی و تولید ویژگی‌های کیفیت آب پیش‌بینی‌شده در مخازن و دریاچه‌ها را برای نشان دادن امکانات منحصربه‌فرد خدمات هوشمند ارائه می‌کند. می تواند برای کاربران بالقوه ارائه و ایجاد اعتماد کند.
- ما به فراتر از طول عمر پروژه نگاه می کنیم و یک جامعه عمل (CoP) ایجاد کرده ایم که کاربران نهایی، دانشمندان و تامین کنندگان دانش را گرد هم می آورد تا از ساده سازی مداوم علم و نوآوری در بخش آب اطمینان حاصل شود.
امیدواریم ابتکار ما علاقه گسترده‌ای را برای دنبال کردن یا پیوستن به کار ما از آزمایش‌های علمی مشترک گرفته تا رویدادهای مشاوره و انتشاری که در حال برنامه‌ریزی هستیم، ایجاد یک جامعه فعال در اطراف PrimeWater برانگیزد.
آیا مجموعه هوشمند کیفیت آب (WQiS) است که در پروژه PrimeWater توسعه یافته است؟
خدمات عملیاتی PrimeWater گردش‌های کاری علمی، از تصاویر ماهواره‌ای گرفته تا پیش‌بینی‌های آب با قابلیت اطمینان بالا برای تولید زمان واقعی، پیش‌بینی‌های کمیت و کیفیت آب با برد کوتاه تا متوسط برای سیستم‌های آب شیرین را خودکار می‌کند.
پلت فرم WQiS:
- سیلوهای داده‌ای را که داده‌های اختصاصی را به هم متصل می‌کند با داده‌های کیفیت آب مبتنی بر ماهواره‌ای و تقریباً زمان واقعی و سایر داده‌های سنجش از راه دور ترکیب می‌کند و گزارش‌های زیست‌محیطی و ارزیابی خطر خطرات آبی را ساده می‌کند.
- تصمیم گیری هوشمندانه را با پر کردن شکاف های اطلاعاتی کیفیت آب در زمان و مکان، افزایش کارایی، صرفه جویی در هزینه ها و کاهش خطرات عملیات امکان پذیر می کند.
- پیش بینی آب و هوا را به جریان رودخانه در حوضه تبدیل می کند و تخلیه رودخانه، دمای آب، رسوبات و بارهای مواد مغذی را تا ده روز آینده پیش بینی می کند.
- پیش‌بینی‌های آبی-اکولوژیکی درست مانند پیش‌بینی‌های آب‌وهوا ایجاد می‌کند و ویژگی‌های کلیدی را برای کیفیت آب در دریاچه‌ها و مخازن به منظور ارتقای ایمنی و پیشبرد کارآیی به موقع، به‌منظور کاهش قرار گرفتن در معرض خطرات مرتبط با آب در مراحل اولیه ارائه می‌کند.
- پیش بینی ها را در خدمات پایین دستی خاص صنعت ادغام می کند.
این خدمات چگونه به کاربران مختلف آب در تفسیر اطلاعات رصد زمین کمک خواهند کرد؟ چه رویکردهایی استفاده می شود؟
خدمات PrimeWater مجموعه اطلاعات کیفیت آب – WQiSصنعت آب را تسهیل می کند تا خطرات آبی-اکولوژیکی را در مراحل اولیه شناسایی کند و به جای واکنش، اقدام کند.
هدف پروژه PrimeWater افزایش هوش موقعیتی تنظیم‌کننده‌های آب، برنامه‌ریزان اضطراری، متخصصان صنعت مرتبط با آب و جوامع محلی با معرفی EO جدید و داده‌های مدل‌شده، گسترش اطلاعات عملی در فضا و زمان است.
هنگامی که صحبت از عملیات آب به میان می آید، تشخیص زودهنگام و واکنش سریع و همچنین برنامه ریزی تطبیقی، در تعیین پیشگیرانه و کاهش خطرات آب بسیار مهم است زیرا سازگاری با خطرات به شیوه ای برنامه ریزی شده بسیار کارآمدتر از واکنش به یک خرابی عمده سیستم است. در عین حال، بهبود عملکرد زیست محیطی در حالی که هزینه ها را کاهش می دهد، جستجو می شود. آینده‌نگری، که از مدل‌سازی سیستم‌های بسیار پیچیده و پویا و خدمات پیش‌بینی ماهرانه به دست می‌آید، می‌تواند متخصصان آب را در تصمیم‌گیری سریع و مبتنی بر داده، دستیابی به انطباق با مقررات با هزینه کم و بهبود عملکرد روزانه راهنمایی کند.
