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L'utilizzo di software fee and open source nello European Forest Fire Information System (EFFIS)

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Presentazione al GFOSS Day 2010 a Foligno

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L'utilizzo di software fee and open source nello European Forest Fire Information System (EFFIS)

  1. 1. Foligno, 18-19 November 2010 L’utilizzo di software free and open source nello European Forest Fire Information System (EFFIS) Paolo Corti Authors: Paolo Corti, Cristiano Giovando, Ceri Whitmore, Daniel Mc Inerney, Andrea Camia, Jesus San Miguel Joint Research Centre Insitute for Environment and Sustainability Via E. Fermi 2749, 21027 Ispra (VA), Italy
  2. 2. Joint Research Centre Barcelona, 08 September 2010 2 • 6 Siti • 7 Istituti • 2750 Persone • ~400M€ Budget Visit us at www.jrc.ec.europa.eu
  3. 3. EFFIS Barcelona, 08 September 2010 3 • Il sistema EFFIS: – E’ un sistema informativo implementato dal Joint Research Centre (JRC) e dal DG Environment (ENV) della Commissione Europea che fornisce informazioni aggiornate relativamente agli incendi boschivi in Europa – Consente valutazioni prima, durante e dopo le fasi di un incendio, consentendo la prevenzione e la lotta agli incendi e la stima dei danni causati dagli stessi – Completa e centralizza i sistemi nazionali, con lo sviluppo e l’implementazione di metodi e standard comuni • Gli Utenti: – servizi della CE, Parlamento Europeo, stati membri, … – FAO UN-ECE, FAO Silva Mediterranea • Come e’ reso possibile: – Continua attivita’ di ricerca sulle foreste e gli incendi e sviluppo di metodologie a supporto delle attivita’ operative (dal 1998)
  4. 4. Forest Fires in Europe Barcelona, 08 September 2010 4 Ogni anno, in media: 65.000 incendi 500.000 ettari bruciati Enorme impatto ambientale ed economico
  5. 5. 1998… Barcelona, 08 September 2010 5
  6. 6. …2007 Barcelona, 08 September 2010 6
  7. 7. 2010 Barcelona, 08 September 2010 7 Fornisce informazioni PRIMA di un incendio (previsioni) DURANTE un incendio (rilevazione, mappatura rapida delle aree bruciate) DOPO un incendio ( stima dei danni sugli usi del suolo, emissioni e potenziale erosione del suolo)
  8. 8. EFFIS in sintesi Barcelona, 08 September 2010 8 Input Analisi, modelli, processi, Output data Wind speed Burned area vs Monthly Severity Rating in EUMed (June to October 1985-2005) Fine Fuel Moisture Code (FFMC) Duff Moisture Code (DMC) Drought Code (DC) 500,000 450,000 y = 2199.1e0.4099x R2 = 0.7551 Previsioni M on th ly b urn ed ar ea (h a) Dati 400,000 350,000 300,000 250,000 INITIAL SPREAD BUILD UP satellitari Incendi attivi 200,000 INDEX (ISI) INDEX (BUI) 150,000 100,000 50,000 - FIRE WEATHER INDEX 0 2 4 6 8 10 12 14 (FWI) MSR Previsioni Monitoraggio meteo Av burned area (m2) fire Pre-fire Stage Post-fire Stima dei danni Stage Bv biomass (g m-2) Geo-dataset Emissioni atmosferiche CO2 = ∑ Av × Bv × C × Ev C burning efficiency (g g-1) v Erosione del suolo Regional estimates Data Database Data of CO2 emissions Data Evemission coefficient for CO2 News incendi Applicazione WEB: (http://effis.jrc.ec.europa.eu)
  9. 9. Previsioni Barcelona, 08 September 2010 9 • le previsioni, a 6 giorni, vengono stimate giornalmente sulla base dei dati delle previsioni metereologiche • fondamentali per il supporto alle decisioni
  10. 10. Rilevazioni Barcelona, 08 September 2010 10 Aree percorse dal fuoco Hot spots (incendi boschivi attivi)
  11. 11. Stima dei danni giornaliera Barcelona, 08 September 2010 11 • Mappatura giornaliera delle aree percorse dagli incendi > 40 ha • Processamento di immagini satellitari di media risoluzione, classificazione automatica, vettorializzazione dei perimetri, overlay sugli usi del suolo • Monitoraggio delle aree percorse dagli incendi e individuazione di situazioni critiche
  12. 12. Stima dei danni stagionale Barcelona, 08 September 2010 12 • Mappatura e stima dei danni per gli incendi > 20 ha nel sud Europa • Processamento di immagini satellitari ad alta risoluzione, vettorializzazione dei perimetri, analisi incrociata con altri dataset ambientali • Rilevazione omogenea delle aree Burned areas and Natura2000 sites percorse da incendi, analisi Site Code Site Name Burned area (ha) incrociata con gli usi del suolo e GR1250002 GR2330002 PIERIA ORI OROPEDIO FOLOIS 1326.4 3555.6 impatti sui siti di Natura-2000 GR2550006 GR3000001 OROS TAYGETOS OROS PARNITHA 6501.8 2459.8 GR1340001 ETHNIKOS DRYMOS PRESPON 289.6 GR2130008 OROS MITSIKELI 387.6 … … …
  13. 13. Emissioni atmosferiche Barcelona, 08 September 2010 13 • COSA: stima delle emissioni atmosferiche nella EU generate dalla biomassa boschiva bruciata • COME: modelli di emissioni (considerate le aree e biomassa impattate dagli incendi, tenendo EUMed - [Tg] 2003 2004 2005 2006 2007 conto dell’efficienza) Burned biomass 10.5 4.8 7.9 4.2 5.6 CO2 17.5 8.0 13.2 7.0 9.4 CO 0.680 0.319 0.541 0.273 0.386 • PERCHE’: stima del ruolo delle CH4 0.036 0.017 0.028 0.014 0.020 foreste sulla qualita’ dell’aria e PM2.5 0.069 0.032 0.054 0.028 0.038 dell’impatto sull’effetto serra PM10 0.081 0.038 0.063 0.033 0.045 NMHC 0.114 0.053 0.089 0.012 0.016 VOC 0.030 0.014 0.023 0.014 0.020 NOX 0.036 0.017 0.028 0.019 0.027 OC 0.047 0.022 0.038 0.016 0.023
  14. 14. Come e’ reso possibile tutto cio’? Barcelona, 08 September 2010 14
  15. 15. …ed ancora! Barcelona, 08 September 2010 15
  16. 16. Joomla! Barcelona, 08 September 2010 16 • Comunicazione WEB • CMS …open source!
  17. 17. Processamento dei dati: TileCache e GeoWebCache Barcelona, 08 September 2010 17 • Le immagini MODIS vengono ricevute e processate due volte al giorno • MODIS quicklooks e FWI grids vengono pre-tiled per velocizzare la visualizzazione • TileCache/GWC girano su un server di riprocessamento multi-core. 09 ne 20 tMagazi rique © Sob
  18. 18. Processamento dei dati : layer Vettoriali e Feeds Barcelona, 08 September 2010 18 • Controllo degli Hotspots sugli usi del suolo per eliminare falsi incendi (e.g. emissioni industriali, aree urbane, vulcani…). • Generazione di statistiche con l’overlay degli hot spot, delle aree impattate, degli usi del suolo e delle aree forestali • Dati riproiettati e aggiornati ogni ora on demand su MapServer/Geoserver
  19. 19. Processamento dei dati : Feeds Barcelona, 08 September 2010 19 • Molte fonti: Google News, EMM News Explorer, National and Local News Websites, Blogs • Oltre 20 lingue: Arabic, Bosnian, Bulgarian, Czech, German, Spanish, Russian, Suomi, Estonian, French, Greek, Italia, Lituanian, Latvian, Portuguese, Romanian, Slovakian, Maltese, Slovenian, Polish, Swedish, Turkish.
  20. 20. Feeds: GeoDjango Barcelona, 08 September 2010 20
  21. 21. Viewer delle news sugli incendi: OpenLayers Barcelona, 08 September 2010 21 News aggregate per stato Singole news geolocalizzate effis.jrc.ec.europa.eu/news
  22. 22. Situazione attuale: OpenLayers Barcelona, 08 September 2010 22
  23. 23. Storico degli incendi Barcelona, 08 September 2010 23
  24. 24. Dati e servizi: OWS con MapServer e GeoServer e standard Open Barcelona, 08 September 2010 24
  25. 25. Sistema di supporto alle decisioni Barcelona, 08 September 2010 25 • Incendio: ampiezza in ettari, data di inizio e data di aggiornamento; • coordinate LAT/LON coordinate dell’incendio e distanza dalla base di EUFFTR in Bastia; • Overview delle localita’ con incendi e perimetri in overlay con immagini satellitari ad alta risoluzione (ove disponibili) con l’API di Google Maps; •FWI (Fire Weather Index) medio a 7 gg per l’area di ogni incendio; • Report sintetico della popolazione, delle infrastrutture e delle aree protette interessate
  26. 26. Applicazioni sperimentali Barcelona, 08 September 2010 26 • Geocodifica delle fire news • Integrazione con data source non strutturati • Twitter • Flickr • Integrazione di dati VGI strutturati • Open Street Map
  27. 27. Twitter: Calenzana 2009 Barcelona, 08 September 2010 27 “Sitting on tarmac at Calvi airport, big smoke plumes to the right at the end of runaway”
  28. 28. Vantaggi del FOSS4G Barcelona, 08 September 2010 28 • Favorisce lo sviluppo rapido • Source code e strumenti di issue tracking disponibili • Grande supporto della comunita’ (forum, mailing list, wiki, IRC…) • Portabilita’ e scalabilita’ • Assenza di problemi di licenze, manutenzioni e relativi costi • Open source= sistema aperto e interoperabile
  29. 29. Flessibilita’ del software FOSS4G Barcelona, 08 September 2010 29 Use case: emergenza incendi in Russia, 2010 • Disponibilita’ immediata del software • Sviluppo rapido di nuove feature
  30. 30. Il futuro di EFFIS Barcelona, 08 September 2010 30 • Potenziamento degli OGC Web Services • Sviluppo di un client FOSS desktop/cloud per la mappatura degli incendi • Migrazione dei modelli di stima FWI ed emissioni a FOSS • Integrazione con FIS (Fire Information Systems) locali e globali • Integrazione con fonti di dati non strutturati • Sviluppo di applicazioni per dispotivi mobili • Rilascio di sorgenti, Joomla Web mapping component
  31. 31. Barcelona, 08 September 2010 31 Thank you! paolo.corti@jrc.ec.europa.eu http://effis.jrc.ec.europa.eu

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