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ERDS: un sistema open source per il monitoraggio di eventi di pioggia intensa

Authors:
ERDS: UN SISTEMA OPEN SOURCE
PER IL MONITORAGGIO
DI EVENTI DI PIOGGIA INTENSA
Paola Mazzoglio1, Simone Balbo2, Francesco Laio1,Piero Boccardo1, Paolo Pasquali2
1 Politecnico di Torino
2 ITHACA, Torino
paola.mazzoglio@polito.it
APPLICAZIONE WEB GIS
ERDS
EXTREME RAINFALL
DETECTION SYSTEM
erds.ithacaweb.org
MONITORAGGIO
IN TEMPO REALE E IN PREVISIONE
DI EVENTI ESTREMI DI PIOGGIA
CON COPERTURA SPAZIALE GLOBALE
MONITORAGGIO IN TEMPO REALE
DATO DI INPUT
NASA/JAXA GPM (Global Precipitation Measurement)
IMERG (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM)
COPERTURA TEMPORALE
dal 12 marzo 2014
COPERTURA SPAZIALE
90°N 90° S
RISOLUZIONE TEMPORALE
30 minuti
RISOLUZIONE SPAZIALE
0,1° x 0,1°
Fonte: NASA PMM
MONITORAGGIO IN TEMPO REALE
DATO DI INPUT
NASA/JAXA GPM (Global Precipitation Measurement)
IMERG (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM)
TRE DIVERSE VERSIONI CON RISOLUZIONE DI 30 MINUTI
early run (latenza di 4 ore)
late run (latenza di 12 ore)
final run (latenza di 3 mesi)
MONITORAGGIO IN TEMPO REALE
DATO DI INPUT
NASA/JAXA GPM (Global Precipitation Measurement)
IMERG (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM)
TRE DIVERSE VERSIONI CON RISOLUZIONE DI 30 MINUTI
early run (latenza di 4 ore)
late run (latenza di 12 ore)
final run (latenza di 3 mesi)
applicazioni in
near real-time
1
2
3
MONITORAGGIO IN TEMPO REALE
DOWNLOAD DEL DATO DI INPUT
NASA/JAXA GPM (Global Precipitation Measurement)
IMERG (Integrated Multi-satellite Retrievals for GPM)
CALCOLO DELLA PRECIPITAZIONE CUMULATA
su intervalli di 12, 24, 48, 72 e 96 ore
FORNITURA DI EVENTUALI ALLERTE DI PIOGGIA INTENSA
MONITORAGGIO IN PREVISIONE
DATO DI INPUT
modello globale
di previsioni meteorologiche
NOAA - NCEP GFS
(Global Forecast System)
COPERTURA SPAZIALE
90°N 90° S
RISOLUZIONE SPAZIALE
0,25° x 0,25°
Il modello viene eseguito 4 volte al giorno,
alle ore 00, 06, 12 e 18 UTC.
Gli output sono pubblicati
con una latenza di circa 6 ore.
1
2
3
MONITORAGGIO IN PREVISIONE
DOWNLOAD DEL DATO DI INPUT
Corsa GFS delle ore 00 e 12 UTC
APERTURA DEI FILES IN FORMATO GRIB2 CON WGRIB2
CALCOLO DELLA PRECIPITAZIONE CUMULATA
relativa alle successive 12, 24, 48, 72 e 96 ore
FORNITURA DI EVENTUALI ALLERTE DI PIOGGIA INTENSA 4
TEMPO REALE PREVISIONE
DATO GPM
AGGIORNAMENTO
OGNI ORA
DATO GFS
AGGIORNAMENTO
OGNI 12 ORE
t = 0 t = + 96 ore
t = - 96 ore
SOGLIA
TEMPO
INTENSITA’ DI
PIOGGIA
ALLERTA
IDENTIFICAZIONE
DEGLI EVENTI ESTREMI
La metodologia di identificazione
degli eventi estremi di pioggia
attualmente implementata in ERDS
è basata sul concetto di soglia,
ovvero di valore di precipitazione
superata la quale
si innesca un’allerta.
Per ogni dataset e per ogni intervallo di aggregazione
è stata calcolata una maschera di valori di soglia.
Tali raster hanno risoluzione pari a quella del dato di partenza.
IDENTIFICAZIONE DEGLI EVENTI ESTREMI
GPM GFS
IDENTIFICAZIONE
DEGLI EVENTI ESTREMI
I valori di soglia contenuti
all’interno di queste maschere sono
stati calcolati utilizzando un
approccio empirico, analizzando
passati eventi di pioggia intensa.
Mazzoglio P., Laio F., Balbo S.,
Boccardo P., Disabato F.
Improving an Extreme Rainfall Detection
System with GPM IMERG data. Remote
Sensing, 2019.
SOGLIA PLUVIOMETRICA = p PMA
p = percentuale [6 16 %]
PMA = pioggia media annua
SVILUPPO
DEL SISTEMA
DI ALLERTA h5py
datetime
ftplib
urllib
github.com/ITHACA-org/gpm-accumul
github.com/ITHACA-org/gfs-accumul
Web Map Service (WMS)
DOWNLOAD
GEOTIFF
Gli output sono resi disponibili in due diversi
formati tramite un’applicazione WebGIS
(erds.ithacaweb.org).
Lato client i raster vengono
visualizzati utilizzando
Queensland, Australia
Gennaio Febbraio 2019
© Contains modified NASA MODIS data [2019] processed by Sentinel Hub
Assessment of an Extreme Rainfall Detection System for flood prediction over Queensland (Australia).
Paola Mazzoglio, Francesco Laio, Constantin Sandu, Piero Boccardo. doi.org/10.3390/ECRS-3-06187
Spagna
11 14 settembre 2019
© Contains modified Copernicus Sentinel-2 data [2019] processed by Sentinel Hub
INTERVALLO DI
AGGREGAZIONE
PRIMA ALLERTA
BASATA SUL
DATO GPM
PRIMA ALLERTA
BASATA SUL
DATO GFS
12 ore 12/09/2019
08:00 UTC
12/09/2019
00:00 UTC
24 ore 12/09/2019
09:00 UTC
12/09/2019
00:00 UTC
48 ore 11/09/2019
23:00 UTC
11/09/2019
00:00 UTC
72 ore 12/09/2019
06:00 UTC
10/09/2019
00:00 UTC
96 ore 12/09/2019
07:00 UTC
nessuna
allerta
Copernicus Emergency Management Service
EMSR388 - Flood in the Southeast of Spain
ATTIVAZIONE DEL SERVIZIO:
12/09/2019 13:37 UTC
ALLERTE FORNITE DA ERDS
SPAGNA, 11-14 settembre 2019
EXTREME RAINFALL DETECTION SYSTEM
erds.ithacaweb.org
@ ithaca_erds
github.com/ITHACA-org/gpm-accumul
github.com/ITHACA-org/gfs-accumul
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