Biznes plan projektu METEO-RISK. Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko

Transkrypt

1 Biznes plan projektu METEO-RISK UNIA EUROPEJSKA Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko Priorytet III Zarządzanie zasobami i przeciwdziałanie zagrożeniom środowiska BIZNES PLAN System numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych METEO-RISK Warszawa, październik 2014 r. 1

2 Biznes plan projektu METEO-RISK SPIS TRESCI Tabela symboli i skrótów wykorzystywanych w opracowaniu... 4 I. PODSUMOWANIE (WNIOSKI Z PRZEPROWADZONEJ ANALIZY) Cele projektu Rezultaty Produkty Przewidywane nakłady inwestycyjne Harmonogram projektu Trwałość projektu Wykonalność techniczna i instytucjonalna Beneficjent końcowy II. INFORMACJE O WNIOSKODAWCY Nazwa beneficjenta, siedziba, adres i dane do kontaktu Analiza instytucjonalna Status formalno prawny beneficjenta Doświadczenie Beneficjenta w realizacji projektów dofinansowywanych ze środków unijnych III. INFORMACJE O PROJEKCIE Tytuł projektu Przedmiot i cel realizacji projektu Lokalizacja projektu Oczekiwane efekty z realizacji projektu Komplementarność projektu Harmonogram realizacji projektu Charakterystyka zadań etapu I projektu METEO-RISK Charakterystyka zadań etapu II projektu METEO-RISK Trwałość projektu Czy beneficjent posiada zdolność organizacyjną i finansową do utrzymania projektu

3 Biznes plan projektu METEO-RISK IV. ANALIZA INSTYTUCJONALNA TRWAŁOŚĆ I WYKONALNOŚĆ INSTYTUCJONALNA PROJEKTU Techniczna wykonalność projektu System komputerowy o wysokiej mocy obliczeniowej Implementacja modeli prognozowania numerycznego o wysokiej rozdzielczości przestrzennej oraz o charakterze probabilistycznym wraz z opracowanymi metodologiami Sprzęt pomiarowo-prognostyczny Narzędzia efektywnej interpretacji wyników modelu COSMO Zintegrowany system informatyczny zarządzania ciągłością działania Organizacyjna wykonalność projektu Wykonalność projektu pod względem prawnym

4 Biznes plan projektu METEO-RISK Tabela symboli i skrótów wykorzystywanych w opracowaniu Skrót Projekt METEO-RISK POIiŚ IMGW-PIB ALADIN COSMO EFS PSHM Znaczenie Projekt pn.: System numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych. (będący przedmiotem niniejszego biznes planu) Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko w ramach którego realizowany jest projekt METEO-RISK Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy (wnioskodawca i beneficjent projektu METEO-RISK) Model numeryczny prognozowania pogody rozwijany przez konsorcjum międzynarodowe ALADIN Model numeryczny prognozowania pogody rozwijany przez konsorcjum międzynarodowe COSMO Europejskie Fundusz Spójnosci Państwowa Służba Hydrologiczno-Meteorologiczna 4

5 Biznes plan projektu METEO-RISK I. PODSUMOWANIE (WNIOSKI Z PRZEPROWADZONEJ ANALIZY) 1.1. Cele projektu Podstawowym celem projektu METEO-RISK - System numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych jest zwiększenie ochrony przed skutkami zagrożeń naturalnych i usprawnienie systemu przewidywania zagrożeń i zdarzeń niebezpiecznych o charakterze meteorologicznym. Wynikają stąd następujące cele szczegółowe Projektu: Poprawa jakości prognoz numerycznych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowego Instytutu Badawczego (IMGW-PIB) poprzez implementację modeli prognozowania numerycznego pogody o wysokiej rozdzielczości przestrzennej (rzędu 2,8 km) oraz o charakterze probabilistycznym; Stworzenie możliwości efektywnej interpretacji wyników prognoz przez użytkowników oraz poprawa kontroli jakości prognoz; Uruchomienie infrastruktury platformy informatycznej a w szczególności zakup systemu komputerowego o odpowiednio dużej mocy obliczeniowej i specjalistycznego oprogramowania; Rozwinięcie infrastruktury pomiarowo-prognostycznej wspomagającej prognozowanie numeryczne z której informacje będą asymilowane do modeli prognozowania numerycznego pogody; Stworzenie szczegółowego zasobu danych i informacji meteorologicznych, który w dalszej perspektywie umożliwi wdrożenie procedury asymilacji danych z istniejącego w IMGW-PIB systemu radarów pogodowych i satelitów meteorologicznych, pozwalających na możliwie pełne analizowanie skali zagrożeń naturalnych i adekwatne planowanie działań ratowniczych; Wykorzystanie technologii mobilnych w walce z zdarzeniami niebezpiecznymi o charakterze meteorologicznym i planowanie działań ratowniczych; Budowa oraz uruchomienie wdrożenie zintegrowanego systemu informatycznego zarzadzania ciągłości działania platformy teleinformatycznej METEO-RISK. Cele Projektu odnoszą się bezpośrednio do ustawowych zadań Państwowej Służby Hydrologiczno Meteorologicznej określonych w ustawie Prawo Wodne. Zgodnie z art. 102 ust. 1 ustawy z dnia 18 lipca 2001r. Prawo Wodne, Państwowa Służba Hydrologiczno-Meteorologiczna wykonuje zadania państwa w zakresie osłony hydrologicznej i meteorologicznej społeczeństwa, środowiska, dziedzictwa 5

6 Biznes plan projektu METEO-RISK kulturowego, gospodarki i rozpoznawania zagrożeń niebezpiecznymi zjawiskami zachodzącymi w atmosferze lub hydrosferze, a także na potrzeby rozpoznawania i kształtowania oraz ochrony zasobów wodnych kraju Rezultaty Podstawowym rezultatem projektu METEO-RISK będzie zwiększenie ochrony ludności i obszaru kraju przed zagrożeniami naturalnymi wywołanymi przez zdarzenia o charakterze meteorologicznym. Rezultat ten zostanie osiągnięty dzięki zakupowi i wdrożeniu Systemu numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznej opartego na nowoczesnej platformie informatycznej wyposażonej w klastry o dużej mocy obliczeniowej i odpowiednie zasoby pamięciowe, umożliwiające operacyjne modelowanie numeryczne pogody z rozdzielczością o rząd wielkości większą, niż obecne możliwości. Będzie to możliwe dzięki wzrostowi mocy obliczeniowej systemów przeznaczonych do modelowania prognoz pogody z 2,5 do 72,5 TFlops, oraz odpowiedni rozwój infrastruktury pomiarowo prognostycznej zintegrowanej z systemem numerycznego prognozowania pogody Projekt przewiduje, iż programem zostaną objęci wszyscy obywatele zamieszkujący terytorium RP. Czas przeprowadzenia rozpoznania i reagowania na zagrożenie na poziomie kraju wynosić będzie jedną godzinę. Dodatkowym rezultatem Projektu będzie utworzenie do końca III kwartału 2015 r. dwóch, nowych miejsc pracy Produkty Podstawowymi produktami projektu będą: Platforma informatyczna systemu METEO-RISK, obejmująca dwa stanowiska do analizowania i prognozowania zagrożeń pogodowych (modelowanie prognoz pogody z wykorzystaniem modeli ALADIN i COSMO), oparte na klastrach obliczeniowych dużej mocy oraz sieci urządzeń pomiarowych, z których dane będą asymilowane do modeli prognozowania numerycznego pogody. Sumaryczna wydajność wdrożonych w ramach Projektu klastrów obliczeniowych wyniesie 70 TFlops; Infrastruktura pomiarowo prognostyczna, obejmująca kilkadziesiąt nowoczesnych urządzeń i systemów pomiarowych z których dane będą asymilowane do modeli numerycznego prognozowania pogody; 6

7 Biznes plan projektu METEO-RISK Aplikacje do interpretacji wyników modeli prognozowania, w tym aplikacje mobilne Przewidywane nakłady inwestycyjne Projekt METEO-RISK podzielony został na dwa zasadnicze etapy: Etap I podstawowy, Etap II rozszerzony. Planowane nakłady inwestycyjne na realizację projektu METEO-RISK z uwzględnieniem tych dwóch etapów, w podziale na kategorie kosztów kwalifikowanych, zgodnie z rozporządzeniem Ministra Rozwoju Regionalnego dla Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko zawarto w tabeli 1.1. Tabela 1.1: Planowane koszty projektu METEO-RISK w układzie kosztów kwalifikowanych Kategoria kosztów kwalifikowanych Środki trwałe stanowiące część wydatków inwestycyjnych zainstalowane na stałe w ramach projektu ETAP I PODSTAWOWY koszty kwalifikowane (zł brutto) % budżetu zł 82,4% Wartości niematerialne i prawne zł 3,0% Zadania realizowane siłami własnymi Beneficjenta zł 8,5% Działania informacyjne i promocyjne zł 1,0% Zarządzanie projektem - wydatki osobowe zł 1,8% Zarządzanie projektem - pozostałe wydatki zł 3,3% RAZEM ETAP I: zł 100,0% ETAP II ROZSZERZONY Środki trwałe stanowiące część wydatków inwestycyjnych zainstalowane na stałe w ramach projektu zł 44,2% Wartości niematerialne i prawne zł 19,5% Usługi obce zł 29,3% Zadania realizowane siłami własnymi Beneficjenta zł 2,0% 7

8 Biznes plan projektu METEO-RISK Działania informacyjne i promocyjne zł 0,3% Zarządzanie projektem - wydatki osobowe Zarządzanie projektem - pozostałe wydatki RAZEM ETAP II: zł 2,2% zł zł 2,5% 100,0% RAZEM PROJEKT METEO-RISK Środki trwałe stanowiące część wydatków inwestycyjnych zainstalowane na stałe w ramach zł 53,7% projektu Wartości niematerialne i prawne zł 15,5% Zadania realizowane siłami własnymi Beneficjenta zł 3,6% Usługi obce zł 22,0% Szkolenia ,00 zł 0,52% Działania informacyjne i promocyjne zł 0,4% Zarządzanie projektem - wydatki osobowe zł 2,1% Zarządzanie projektem - pozostałe wydatki zł 2,7% RAZEM: zł 100% Planowany budżet projektu obejmuje ponadto koszty niekwalifikowane w kwocie zł. 85% kosztów kwalifikowanych stanowi dofinansowanie w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko a 15% to środki pozyskane z dotacji celowe i pożyczki Harmonogram projektu I etap projektu METEO-RISK został zrealizowany w okresie od 1 października 2011 r. do 31 maja 2014 r., czyli okres jego realizacji objął 32 miesiące. I etap projektu został podzielony na pięć zadań, których harmonogram realizacji zawiera tabela 1.2. Tabela 1.2: Nr Harmonogram realizacji I etapu projektu METEO-RISK Zadanie Termin rozpoczęcia Termin zakończenia 1 Zakup i uruchomienie infrastruktury platformy informatycznej systemu METEO RISK Implementacja modeli prognozowania numerycznego o wysokiej rozdzielczości przestrzennej oraz o charakterze probabilistycznym wraz z opracowanymi metodologiami 3. Promocja projektu i jego wyników Szkolenia Zarządzanie projektem

9 Biznes plan projektu METEO-RISK Jak widać, poszczególne zadania I etapu projektu są praktycznie zrównoleglone czasowo. Wynika to z faktu, że implementacja modeli prognozowania numerycznego pogody (zadanie 2) może być realizowana w oparciu o dotychczasowe zasoby IMGW-PIB i nie wymaga wcześniejszego uruchomienia platformy. Podstawowe koszty w ramach I etapu projektu związane z zakupem sprzętu i oprogramowania platformy informatycznej METEO-RISK zostały poniesione w drugiej połowie 2013r i w I kwartale 2014r. Szczegółowy harmonogram rzeczowo finansowy I etapu projektu zawiera załącznik nr 1 II etap projektu METEO-RISK w zakresie rzeczowym będzie realizowany w okresie od 1 marca 2013 r. do 30 września 2015 r. Podstawowy okres jego realizacji obejmie 15 miesięcy. Wyjątkiem jest zadanie 4, którego realizacja rozpoczęła się już w marcu 2013r. II etap projektu obejmuje realizację pięciu zadań (tabela 1.3). Tabela 1.3: Harmonogram realizacji II etapu projektu METEO-RISK Nr 1 2 Zadanie Rozwój sieci urządzeń pomiarowych z których dane będą asymilowane do modeli prognozowania numerycznego pogody Rozwój infrastruktury teleinformatycznej systemu METEO-RISK Termin rozpoczęcia Termin zakończenia Opracowanie i wdrożenie narzędzi efektywnej interpretacji wyników modelu COSMO Zintegrowany System Informatyczny zarządzania ciągłością działania platformy METEO-RISK Zarządzanie i promocja rozszerzonego projektu Wykonanie poszczególnych etapów prac zostało zrównoleglone czasowo. Wynika to z faktu, że przedsięwzięcie będzie realizowane będzie oparciu o wyniki I etapu projektu METEO- RISK. Podstawowe koszty II etapu projektu związane z rozwojem sieci urządzeń pomiarowych oraz infrastruktury teleinformatycznej systemu METEO-RISK zostaną poniesione w drugim i trzecim kwartale 2015 r. 9

10 Biznes plan projektu METEO-RISK 1.6. Trwałość projektu Po zakończeniu projektu METEO-RISK Instytut oraz zaangażowane jednostki organizacyjne IMGW-PIB będą ponosić wszelkie koszty związane z utrzymaniem i eksploatacją inwestycji w okresie 5 lat od zakończenia wdrożenia. Na produkty dostarczane w ramach realizacji projektu, wykonawca w ramach umowy, zobowiązany będzie do udzielenia minimum 3 letniej gwarancji na funkcjonowanie i aktualizację dostarczonego oprogramowania, serwerów oraz pozostałego sprzętu. Koszty utrzymania projektu ponoszone będą ze środków własnych IMGW-PIB. Podmiotem zarządzającym projektem w trakcie realizacji, a po jej zakończeniu w okresie eksploatacji będzie Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie. Przewidziano zastosowanie technologii informatycznych na tyle nowoczesnych, aby gwarantowały techniczną trwałość projektu w okresie minimum 5 lat. Będzie to jeden z wymogów stawianych Wykonawcy, podobnie jak zgodność dostarczanych rozwiązań ze specyfikacjami standardów aktualnymi w roku rozpoczęcia realizacji. Przestrzegany będzie wymóg, aby instalowane wersje oprogramowania były aktualne w roku rozpoczęcia realizacji projektu, a dostarczany sprzęt był fabrycznie nowy Wykonalność techniczna i instytucjonalna Projekt METEO-RISK obejmuje następujące elementy techniczne i teleinformatyczne: System komputerowy o wysokiej mocy obliczeniowej; Implementacja modeli prognozowania numerycznego o wysokiej rozdzielczości przestrzennej oraz o charakterze probabilistycznym wraz z opracowanymi metodologiami; Zasoby serwerowe oraz programowe umożliwiające prezentację danych GIS, uruchomienie środowiska mapowego; Urządzenia pomiarowo-prognostyczne zbierające dane asymilowane do modeli prognozowania numerycznego pogody; Narzędzia informatyczne podniesienia jakości prognoz numerycznych oraz efektywnej interpretacji wyników modelu COSMO; Zintegrowany system informatyczny zarządzania ciągłością działania platformy METEO-RISK. 10

11 Biznes plan projektu METEO-RISK Jak wykazano w rozdziale IV projekt jest w pełni wykonalny pod względem technicznym. Planowana w projekcie realizacja platformy informatycznej systemu METEO-RISK oparta jest na najnowocześniejszych rozwiązaniach technicznych dostępnych obecnie i zapewnia: odpowiednie parametry techniczne dla realizacji celów projektu możliwość elastycznej rozbudowy systemu w przyszłości wraz ze wzrastającymi potrzebami i możliwościami ich zaspokojenia. Planowane rozwiązania są zgodne z najlepszymi praktykami w zakresie budowy i implementacji systemów informatycznych i zapewniają najwyższą jakość wykonania. Przeanalizowane warianty rozwiązań zapewniły wybór optymalny z punktu widzenia stosunku jakości do ceny Beneficjent końcowy Beneficjentem bezpośrednim projektu METEO-RISK jest jego realizator Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy. Beneficjentami końcowymi są odbiorcy prognoz pogody opracowywanych przez IMGW-PIB. Dotyczy to zwłaszcza tych instytucji, które odpowiadają za ochronę kraju przed skutkami zagrożeń meteorologicznych, czyli: organy administracji centralnej i samorządowej sztaby kryzysowe wszystkich szczebli Wśród beneficjentów końcowych znajduje się ponadto szeroki krąg odbiorców prognoz pogody, wśród których wymienić należy: przedsiębiorców, zwłaszcza w dziedzinach transportu i gospodarki morskiej, energetyki i rolnictwa, ale także z innych gałęzi gospodarki, jednostki naukowe i badawcze, media, obywatele. 11

12 Biznes plan projektu METEO-RISK II. INFORMACJE O WNIOSKODAWCY 2.1. Nazwa beneficjenta, siedziba, adres i dane do kontaktu Wnioskodawca: Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy Forma organizacyjna: Państwowy Instytut Badawczy Siedziba i adres: Warszawa (01-673), ul. Podleśna 61 Tel.: Fax: ; imgw@imgw.pl www: NIP: REGON: Numer w Krajowym Rejestrze Sądowym: Osoba kierująca Jednostką: Prof. nzw. dr hab. inż. Mieczysław S. Ostojski Osoba do kontaktów reprezentująca Jednostkę w sprawie projektu: Mgr inż. Jerzy Niedbała, Operacyjny Szef Służby Hydrologicznej 2.2. Analiza instytucjonalna Beneficjentem bezpośrednim projektu METEO-RISK jest Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy, jego wnioskodawca. Prognozy pogody mają szeroki zakres zastosowań w obszarze ochrony przed zagrożeniami. Beneficjentami końcowymi są odbiorcy prognoz pogody opracowywanych przez IMGW-PIB. Najważniejszymi spośród nich są te instytucje, które odpowiadają za ochronę kraju przed skutkami zagrożeń meteorologicznych. Pierwszą grupą są organy administracji państwowej i samorządowej odpowiedzialne za organizację ochrony przed zagrożeniami, których źródłem są zjawiska atmosferyczne. Drugą grupą są sztaby kryzysowe wszystkich szczebli, kierujące przeciwdziałaniem zagrożeniom oraz usuwaniem ich skutków. Ostatnie lata pokazują, jak ważne jest aby 12

13 Biznes plan projektu METEO-RISK poprzez prognozowanie zjawisk atmosferycznych, zwłaszcza tych gwałtownych lub szczególnie intensywnych, zapewnić odpowiednio wczesne informacje o pojawieniu się zagrożeń i umożliwić wyprzedzające działania sztabów kryzysowych i innych instytucji odpowiedzialnych za bezpieczeństwo mieszkańców i ich mienia oraz przedsiębiorstw. Wśród beneficjentów końcowych znajduje się ponadto szeroki krąg odbiorców prognoz pogody, wśród których wymienić należy: przedsiębiorców, zwłaszcza w dziedzinach transportu i gospodarki morskiej, energetyki i rolnictwa, ale także z innych gałęzi gospodarki, na których działanie zjawiska pogodowe mają szczególnie duży wpływ, jednostki naukowe i badawcze, głównie te, które zajmują się naukami przyrodniczymi, media, zwłaszcza media elektroniczne, które informują o prognozach pogody i poprzez szeroki zakres oddziaływania stanowią jednocześnie ważny element rozpowszechniania także informacji o prognozowanych zagrożeniach meteorologicznych, obywatele, stanowiący najszerszą grupę beneficjentów końcowych Projektu. Realizatorem projektu będzie jego beneficjent bezpośredni, czyli IMGW-PIB, który stanie się właścicielem inwestycji zrealizowanej w ramach Projektu. W realizację Projektu zaangażowani będą ponadto dostawcy i usługodawcy, wyłonieni w drodze postępowań o realizację zamówienia publicznego. Będą wśród nich: Dostawcy systemów komputerowych dużej mocy Dostawcy urządzeń infrastruktury teleinformatycznej Firma doradcza w zakresie zarządzania i raportowania projektu IMGW-PIB nie przewiduje potrzeby zaangażowania w realizację projektu innych instytucji ani powiązania z innymi podmiotami w celu jego realizacji. Instytut dysponuje specjalistami jak i zapleczem techniczno organizacyjnym, potrzebnym dla prawidłowej realizacji Projektu. Instytut nie przewiduje możliwości udostępniania platformy informatycznej, zbudowanej w wyniku projektu, innym podmiotom, gdyż zasoby obliczeniowe platformy będą w pełni wykorzystane w ciągłym procesie cyfrowego modelowania pogody z wykorzystaniem dwóch modeli numerycznych (ALADIN, COSMO) Status formalno prawny beneficjenta Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy posiada status instytutu badawczego, działa na podstawie ustawy z dnia 30 kwietnia 2010 r. 13

14 Biznes plan projektu METEO-RISK o instytutach badawczych (Dz. U. z 2010 r. Nr 96, poz. 618) i na podstawie art. 1 ust. 2 powołanej ustawy posiada osobowość prawną. Nadzór nad Instytutem sprawuje minister właściwy ds. środowiska. Organami IMGW-PIB jest Dyrektor i Rada Naukowa. Zgodnie z 11 statutu IMGW-PIB Instytutem kieruje Dyrektor i reprezentuje go na zewnątrz. Dyrektora powołuje i odwołuje minister sprawujący nadzór nad Instytutem, po zasięgnięciu opinii Rady Naukowej Instytutu. Obecnie Dyrektorem Naczelnym IMGW-PIB jest dr inż. Mieczysław S. Ostojski, profesor Wyższej Szkoły Środowiska. IMGW-PIB swoim zasięgiem działania obejmuje całą Polskę. Siedziba, zwana Ośrodkiem Głównym, znajduje się w Warszawie, a na terenie kraju działa sieć oddziałów, które także będą zaangażowane w projekt, a zlokalizowane są we: Wrocławiu, Poznaniu, Krakowie,, Gdyni. Oddziały nie posiadają osobowości prawnej. Zakres zadań Instytutu został określony w obowiązującym statucie Instytutu, ponadto wynika z ustawy z dnia 18 lipca 2001 r. prawo wodne (Dz. U. z 2005 r. Nr 239, poz. 2019), a także wynika z ustawy o instytutach badawczych. Do statutowych zadań Instytutu należą: 1) monitorowanie procesów fizycznych zachodzących w atmosferze i hydrosferze, w tym szczególnie w celu sprawowania skutecznej osłony hydrologicznej i meteorologicznej, polegającej na prognozowaniu i wczesnym ostrzeganiu przed zjawiskami i katastrofami naturalnymi, występującymi w atmosferze i hydrosferze, stwarzającymi zagrożenie dla bezpieczeństwa publicznego oraz zdrowia i życia ludzi i ich mienia, 2) prowadzenie działań pozwalających określić bezpieczeństwo budowli piętrzących i terenów znajdujących się w zasięgu ich oddziaływania, 3) prowadzenie ciągłych kompleksowych prac badawczych i rozwojowych wszelkich procesów oraz zjawisk zachodzących w atmosferze i hydrosferze, celem doskonalenia metodycznego kompleksowego systemu przewidywania ich potencjalnych skutków oraz dla potrzeb inżynierii i gospodarki wodnej, 4) prowadzenie działalności edukacyjnej w zakresie p. 1-3, 5) pełnienie państwowej służby hydrologiczno-meteorologicznej oraz wykonywanie zadań ustawowo przypisanych ośrodkowi technicznej kontroli zapór. Instytut w swojej obecnej postaci powstał na mocy uchwały nr 338/72 Rady Ministrów z dnia 30 grudnia 1972 r. w sprawie połączenia Państwowego Instytutu Hydrologiczno- Meteorologicznego z Instytutem Gospodarki Wodnej. 14

15 Biznes plan projektu METEO-RISK Początki Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej sięgają roku 1919, kiedy powstało Biuro Hydrograficzne w Ministerstwie Robót Publicznych oraz Państwowy Instytut Meteorologiczny przy Ministerstwie Rolnictwa i Dóbr Państwowych. W 1945 r. jednostki te zostały połączone poprzez powołanie przez Radę Ministrów Państwowego Instytutu Hydrologiczno- Meteorologicznego (PIHM), który dekretem z 1946 stał się samodzielną jednostką prowadzącą kompleksową służbę hydrologiczno-meteorologiczną oraz działalność naukowobadawczą. W roku 1972 uchwałą Rady Ministrów nastąpiło połączenie PIHM z Instytutem Gospodarki Wodnej (działającym od 1960 r.) w wyniku czego powstał Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej (IMGW), będący jednostką badawczo-rozwojową nadzorowaną przez Ministra Środowiska. W wyniku tego połączenia zakres zadań Instytutu został rozszerzony o prace badawcze z zakresu szeroko pojętej gospodarki wodnej oraz Monitoringu Jakości Wód oraz Technicznej Kontroli Zapór. W 2010 r. IMGW uzyskał status Państwowego Instytutu Badawczego (IMGW-PIB) 2.4. Doświadczenie Beneficjenta w realizacji projektów dofinansowywanych ze środków unijnych Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy, jako jednostka naukowa, do której statutowych obowiązków należy prowadzenie ciągłych kompleksowych prac badawczych i rozwojowych, posiada wieloletnie doświadczenie w realizacji projektów badawczych i inwestycyjnych, w tym współfinansowanych ze środków unijnych. Przykładowo można tu wymienić Europejski Program Współpracy w Dziedzinie Badań Naukowo-Technicznych COST, w ramach, którego IMGW-PIB uczestniczył w szeregu projektów realizowanych w domenie Środowisko (ESSEM), takich jak: Zastosowanie geograficznych systemów informacji w klimatologii i meteorologii (Nr akcji 719), realizowana w latach Celem programu było opracowanie metod prezentacji i analizy (cost-effective) informacji o pogodzie, klimacie, i środowisku naturalnym, wypracowanie standardów programów/procedur aplikacyjnych GIS w dziedzinie meteorologii, klimatologii i badaniu środowiska, przygotowanie podstaw pozwalających na rozszerzanie zakresu analizowanych informacji i dostarczanych produktów oraz zwiększenie umiejętności i przeszkolenie pracowników pracujących operacyjnie i naukowo w instytucjach uczestniczących w programie; Wzmocnienie zdolności mezoskalowego modelowania meteorologicznego dla potrzeb oceny warunków dyspersji i jakości powietrza (Nr 728), realizowana w latach Celem był rozwój koncepcji i metod obliczeniowych mających na celu 15

16 Biznes plan projektu METEO-RISK pełniejsze wykorzystanie modelowania mezoskalowego pól meteorologicznych w prognozowaniu jakości powietrza i dyspersji zanieczyszczeń; Propagacja niepewności pomiarów w zaawansowanych systemach meteorologicznych i hydrologicznych (Nr 731), realizowana w latach , pod kierownictwem dr. Jana Szturca. Główny cel: prace nad rozwojem i upowszechnieniem wykorzystania koncepcji niepewności w zaawansowanych systemach prognoz hydrologiczno-meteorologiczych stosowanych w Europie; Ponadto, na bogate doświadczenie IMGW-PIB składa się udział w licznych projektach międzynarodowych. Dla przykładu ograniczymy się do wymienienia kilku, których realizację rozpoczęto na przestrzeni ostatnich 5 lat, których wartość przekracza milion złotych: 1. FLOODMED - Monitoring, Prognozowanie i Najlepsze Praktyki w Łagodzeniu Skutków i Ochrony przed Powodzią w Regonie CADSES; realizowany w latach , w ramach Inicjatywy Wspólnotowej INTERREG III. CADSES, obejmował wspólne prace naukowców i służb publicznych w celu wypracowania powszechnie akceptowalnego, odpowiednio dopasowanego/wyskalowanego ciągłego systemu monitoringu wód śródlądowych, który został wyposażony w narzędzia operacyjne do wspomagania zintegrowanego zarządzania i zrównoważonego wykorzystania zasobów wodnych. W projekcie rozwinięto ponadnarodową metodologię jak również modele hydrologiczne do prognozowania powodzi, a zastosowania tej metodologii mają na celu łagodzenie skutków powodzi oraz propozycji stworzenia systemu szybkiego ostrzegania pracującego w czasie rzeczywistym. Kierownikiem projektu był pan dr inż. Maciej Zdralewicz. Zespół projektowy liczył 17 osób. Wnioskodawca pełnił w projekcie rolę wykonawcy prac projektowych. 2. THESEUS Innowacyjne technologie ochrony europejskich rejonów nadmorskich wobec zmian klimatycznych. Projekt uzyskał akceptację Komisji Europejskiej do finansowania w ramach 7 Programu Ramowego, podpisanie Grant Agreement planowane jest na koniec roku 2009, a następnie rozpoczęte zostaną prace. W ramach projektu THESEUS planuje się opracowanie wytycznych do działań zapewniających bezpieczeństwo dla życia i działalności ludzi w rejonach przybrzeżnych. W tym celu wytypowano najbardziej zagrożone rejony- ze strony polskiej jest to Zatoka Gdańska. Dla wybranych obszarów zostaną opracowane w technice GIS mapy terenów zagrożonych oraz przewodniki zawierające zalecenia w zakresie ochrony środowiska, społecznych i ekonomicznych wpływów na bezpieczeństwo terenów nadbrzeżnych oraz zastosowania najnowszych technologii redukujących zagrożenia brzegów. Kierownikiem projektu będzie pani dr inż. 16

17 Biznes plan projektu METEO-RISK Marzenna Sztobryn. Zespół ze strony IMGW-PIB liczyć ma 3-4 osób, a Instytut ma pełnić rolę wykonawcy prac projektowych. 3. UNAWAReS projekt realizowany w ramach 7 Programu Ramowego (FP7-ICT ) - Struktury ICT w systemie ostrzegania o stanie powietrza na terenie zurbanizowanym. Podstawowym celem projektu UNAWAReS jest stworzenie ogólnego, niezawodnego systemu automatycznego, ciągłego monitorowania i prognozowania warunków meteorologicznych i jakości powietrza na obszarze zurbanizowanym oraz skutecznego systemu ostrzegania przed występowaniem warunków atmosferycznych szkodliwych dla zdrowia i życia mieszkańców. Kierownikiem projektu ze strony IMGW-PIB jest pan Ryszard Sziwa (O/Poznań). Wnioskodawca pełni rolę wykonawcy prac projektowych. 4. RISK AWARE RYZYKO wiodący system prognoz pogody w celu doradzania o groźnych wydarzeniach i zarządzania ryzykiem realizowany w latach w ramach programu INTERREG III B CADSES. Celem projektu było rozszerzenie zakresu i poprawa jakości informacji meteorologicznej krótkoterminowej w celu zapewnienia wsparcia użytkownikom hydrologicznym, geologicznym oraz służbom antykryzysowym, których działania są uzależnione od dostarczenia w porę informacji o graźnych i szybkozmiennych zjawiskach meteorologicznych i o lokalnych warunkach hydrologicznych. Kierownikiem projektu był dr Stanisław Moszkowicz. Duża aktywność IMGW-PIB w projektach międzynarodowych, w tym współfinansowanych ze środków Unii Europejskiej świadczy o doświadczeniu w planowaniu i realizowaniu takich projektów. 17

18 Biznes plan projektu METEO-RISK III. INFORMACJE O PROJEKCIE 3.1. Tytuł projektu METEO-RISK - System numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych 3.2. Przedmiot i cel realizacji projektu Przedmiot jak i cel realizacji projektu wynikają z analizy potrzeb w zakresie zwiększenia ochrony przed skutkami zagrożeń naturalnych o charakterze meteorologiczny z wykorzystaniem numerycznego prognozowania pogody. Do działań takich zobowiązany jest statutowo Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy. Do statutowych zadań IMGW-PIB należy w szczególności monitorowanie procesów fizycznych zachodzących w atmosferze i hydrosferze, w tym szczególnie w celu sprawowania skutecznej osłony hydrologicznej i meteorologicznej, polegającej na prognozowaniu i wczesnym ostrzeganiu przed zjawiskami i katastrofami naturalnymi, występującymi w atmosferze i hydrosferze, stwarzającymi zagrożenie dla bezpieczeństwa publicznego oraz zdrowia i życia ludzi i ich mienia, Obecnie w Instytucie dla prognozowania numerycznego pogody wykorzystywany jest klaster obliczeniowy firmy Hewlett Packard. Klaster ten zbudowany jest z 32 jednostek blade typu Bl460c umieszczonych w dwóch obudowach typu c7000 oraz dwóch serwerów zarządzających. Każda jednostka blade zaopatrzona jest w 2 procesory 4 rdzeniowe Intel Xeon X5570 o częstotliwości taktowania 2,93 GHz i 16GB pamięci RAM. Jednostki blade połączone są siecią InfiniBand 4xQDR. Moc obliczeniowa (szczytowa) tego klastra to ponad 2,5 TFLOPS. Klaster jest zaopatrzony w macierz dyskową zapewniającą 2TB użytecznej przestrzeni dyskowej oraz został połączony z macierzą dyskową NetApp protokołem Fibre Channel. Intensywny rozwój metod numerycznych w prognozowaniu meteorologicznym drastycznie zwiększył zapotrzebowanie na moc obliczeniową. Zagęszczenie siatki rozdzielczości modelu prognozowania dwukrotne w każdej płaszczyźnie powoduje zwiększenie zapotrzebowania na moc obliczeniową o rząd wielkości. Dotychczas stosowana wersja modelu numerycznego realizowana jest w siatce 7 km. Kolejne zmiany modelu numerycznego oraz kolejne 18

19 Biznes plan projektu METEO-RISK zagęszczenie siatki do wartości 2,8km nakłada wymaganie dalszego zwiększenia dostępnej mocy obliczeniowej. Ponadto nowoczesne metody numeryczne wymagają uruchamiania modeli numerycznych w tak zwanych przebiegach wiązkowych, polegających na uruchamianiu wielu przebiegów modelu równocześnie z zaburzonymi wartościami brzegowymi. Wszystkie powyższe argumenty nakładają konieczność dostępu do systemu o bardzo dużej mocy obliczeniowej, rzędu 100 TF (moc szczytowa). Aktualnie wykorzystywany system nie jest w stanie spełnić dzisiejszych wymagań związanych z dostarczeniem prognoz numerycznych odpowiednio wysokiej jakości, zapewniających osłonę meteorologiczną kraju i przewidywanie z wymaganym prawdopodobieństwem zagrożeń spowodowanych zjawiskami meteorologicznymi Instytut w obszarze prognoz numerycznych wykorzystuje i rozwija dwa modele numeryczne: COSMO, ALADIN, będące wynikiem współpracy w ramach konsorcjów międzynarodowych o takich samych nazwach. Brak jest obecnie technicznych możliwości wdrożenia oprogramowania mezoskalowego systemu krótkoterminowego prognozowania wiązkowego wykorzystującego wyniki z obydwu modeli numerycznych. Obecnie wykorzystywana aparatura pomiarowa nie umożliwia automatycznego przekazywania danych do platformy. Na podstawie przeprowadzonej analizy można zdefiniować problem kluczowy: Brak systemu komputerowego o odpowiednio dużej mocy obliczeniowej oraz zintegrowanej z nim sieci aparatury pomiarowo-prognostycznej uniemożliwia numeryczne prognozowanie pogody na odpowiednim poziomie, wymaganym dla przewidywania zagrożeń meteorologicznych z wykorzystaniem najnowszych modeli numerycznych i oprogramowania, mimo, że dostęp do tych modeli i oprogramowania jest zapewniony. Zidentyfikowano następujące przyczyny problemu kluczowego: 1. Przestarzały system komputerowy dla prognozowania numerycznego: 1.1 Niedostateczna moc obliczeniowa systemu komputerowego dla prognozowania numerycznego. 19

20 Biznes plan projektu METEO-RISK 1.2 Wysokie koszty eksploatacyjne i serwisowe posiadanego systemu prognozowania numerycznego. 2. Eksploatowane oprogramowanie nie pokrywa współczesnych potrzeb 2.1 Brak możliwości wykorzystania nowoczesnych modeli numerycznego prognozowania i zapewnienia wymaganej dokładności rezultatów mimo dostępu do tych modeli. 2.2 Brak możliwości wdrożenia oprogramowania do prognozowania numerycznego wysokiej rozdzielczości oraz prognozowania wiązkowego. 3. Eksploatowany sprzęt pomiarowo-prognostyczny nie pokrywa współczesnych potrzeb 3.1 Brak możliwości asymilacji danych do modeli numerycznego prognozowania pogody z odpowiednio rozwiniętej sieci urządzeń i systemów pomiarowoprognostycznych i zapewnienia w ten sposób wysokiej dokładności rezultatów mimo dostępności takich urządzeń i systemów. Z przyczyn tych wynikają następujące skutki problemu kluczowego: Niewystarczająca skuteczność wykorzystania prognozowania numerycznego w przewidywaniu zagrożeń meteorologicznych na skutek: 1. Wykorzystania modeli prognozowania numerycznego o małej rozdzielczości (7 km), czyli ograniczonej dokładności. 2. Braku możliwości zastosowania krótkoterminowego prognozowania wiązkowego. 3. Braku możliwości asymilacji danych z odpowiednio rozwiniętej sieci nowoczesnych urządzeń i systemów pomiarowo-prognostycznych. Podstawowym celem projektu jest: Zwiększenie ochrony przed skutkami zagrożeń naturalnych i usprawnienie systemu przewidywania zagrożeń i zdarzeń niebezpiecznych o charakterze meteorologicznym. Wynikają stąd następujące cele szczegółowe Projektu: Poprawa jakości prognoz numerycznych IMGW - PIB poprzez implementację modeli prognozowania numerycznego pogody o wysokiej rozdzielczości przestrzennej (rzędu 2,8 km) oraz o charakterze probabilistycznym; 20

21 Biznes plan projektu METEO-RISK Przygotowanie metodologii prognozowania wiązkowego i jej doskonalenie poprzez dostosowywanie do aktualnego postępu wiedzy w tej dziedzinie (prace o charakterze teoretyczno-metodycznym; Stworzenie możliwości efektywnej interpretacji wyników prognoz przez użytkowników oraz poprawa kontroli jakości prognoz; Uruchomienie infrastruktury platformy informatycznej a w szczególności zakup systemu komputerowego o odpowiednio dużej mocy obliczeniowej i specjalistycznego oprogramowania; Stworzenie szczegółowego zasobu danych i informacji meteorologicznych, który w dalszej perspektywie umożliwi wdrożenie procedury asymilacji danych z istniejącego w IMGW-PIB systemu radarów pogodowych i satelitów meteorologicznych, pozwalających na możliwie pełne analizowanie skali zagrożeń naturalnych i adekwatne planowanie działań ratowniczych, Stworzenie sieci zintegrowanych z systemem METEO-RISK urządzeń i systemów pomiarowych na potrzeby planowania działań mających na celu ochronę kraju oraz obywateli; Wykorzystanie technologii mobilnych w walce z zdarzeniami niebezpiecznymi o charakterze meteorologicznym i planowanie działań ratowniczych, Budowa oraz wdrożenie zintegrowanego systemu informatycznego ciągłości działania platformy teleinformatycznej. Zakres projektu obejmuje następujące, podstawowe działania: 1. Zakup i uruchomienie infrastruktury platformy informatycznej systemu METEO- RISK; 2. Implementacja modeli prognozowania numerycznego o wysokiej rozdzielczości przestrzennej oraz o charakterze probabilistycznym wraz z opracowanymi metodologiami; 3. Zakup im integracja z platformą METEO-RISK aparatury i systemów pomiarowoprognostycznych, 4. Opracowanie i wdrożenie narzędzi efektywnej interpretacji wyników prognozowania numerycznego a zwłaszcza wyników modelu COSMO. 5. Budowa i wdrożenie zintegrowanego systemu informatycznego zarządzania ciągłością działania, 6. Promocja projektu i jego wyników; 7. Szkolenia. 21

22 Biznes plan projektu METEO-RISK Podstawowym celem projektu METEO-RISK - System numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych jest zwiększenie ochrony przed skutkami zagrożeń naturalnych i usprawnienie systemu przewidywania zagrożeń i zdarzeń niebezpiecznych o charakterze meteorologicznym. Odpowiada priorytetom Polityki Ekologicznej Państwa na lata określonym w rozdziale IV Poprawa Jakości Środowiska i Bezpieczeństwa Ekologicznego, gdzie kładzie się nacisk na intensywne działania na rzecz poprawy bezpieczeństwa ekologicznego ludności poprzez inwestycje służące ochronie środowiska. Ponadto Projekt METEO RISK zgodny jest z zapisami zawartymi w podrozdziale 2.5 Rozwój badań i postęp techniczny (Rozdział II Kierunki Działań Systemowych, Polityki Ekologicznej Państwa na lata ), w którym zostały wskazane kierunki zadań na lata dotyczące rozwoju badań, jednym z kierunków wymienionych zostało wspieranie platform technologicznych jako miejsca powstawania rozwiązań innowacyjnych przez ośrodki naukowe i jednostki gospodarcze. Podstawowym rezultatem projektu METEO RISK będzie zwiększenie ochrony ludności i obszaru kraju przed zagrożeniami naturalnymi wywołanymi przez zdarzenia o charakterze meteorologicznym. Rezultat ten zostanie osiągnięty dzięki zakupowi i wdrożeniu Systemu numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznej opartego na nowoczesnej platformie informatycznej wyposażonej w klastry o dużej mocy obliczeniowej i odpowiednie zasoby pamięciowe, umożliwiające operacyjne modelowanie numeryczne pogody z rozdzielczością o rząd wielkości większą, niż obecne możliwości. Projekt METEO-RISK zgodny jest z priorytetami zawartymi w dokumencie pt Strategia Rozwoju Kraju na lata W szczególności odpowiada on priorytetowi nr 2 Poprawa stanu infrastruktury technicznej i społeczne. W punkcie e Infrastruktura ochrony środowiska wskazuje się, iż promowane będą działania z zakresu ochrony przed katastrofami naturalnymi (zwłaszcza powodziami i ich skutkami). Techniczne działania w zakresie ochrony przeciwpowodziowej będą obejmować przede wszystkim inwestycje modernizacyjne i odtworzeniowe. Podstawowym celem projektu METEO-RISK jest zwiększenie ochrony przed skutkami zagrożeń naturalnych oraz usprawnienie systemu przewidywania zagrożeń i zdarzeń o charakterze meteorologicznym. Projekt METEO-RISK jest także zgodny z Narodowymi Strategicznymi Ramami Odniesienia W rozdziale Budowa i modernizacja infrastruktury technicznej i społecznej mającej podstawowe znaczeni dla wzrostu konkurencyjności Polski w punkcie Zapewnienie i rozwój infrastruktury ochrony środowiska kluczowe znaczenie dla funkcjonowania i rozwoju polskiej gospodarki ma infrastruktura ochrony środowiska oraz bezpieczeństwo ekologiczne. Należy wspierać działania mające na celu przeciwdziałanie poważnym awariom a także minimalizacje skutków negatywnych zjawisk naturalnych. 22

23 Biznes plan projektu METEO-RISK Projekt Meteo Risk odpowiada również jednemu z głównych celów działań programu COST, Działania COST dotyczą m.in. zagadnień globalnych w tym oceanografii, ochrony środowiska oraz meteorologii. Wzrost zatrudnienia jest podstawowym czynnikiem zmniejszania zagrożenia napięciami i niespójnością społeczną. Projekt Meteo Risk przewiduje stworzenie nowych miejsc pracy, Takie rozwiązanie odpowiada jednemu z głównych priorytetów zawartych w Strategii Rozwoju Kraju na lata Priorytet 3 Wzrost zatrudnienia i podniesienie jego efektywności 3.3. Lokalizacja projektu Projekt ma charakter ogólnopolski. Platforma Informatyczna stanowiąca rezultat projektu, swoim zasięgiem obejmie cały kraj, jako że wszystkie oddziały IMGW-PIB będą realizować usługi za jej pośrednictwem. Jej budowa obejmie w szczególności zakup oprogramowania oraz odpowiedniej infrastruktury teleinformatycznej, a ponadto szereg prac związanych z opracowaniem nowych usług. Główna aparatura składająca się na ww. infrastrukturę zostanie umieszczona w siedzibie Instytutu w Warszawie, przy ul. Podleśnej 61. Tam też zostaną zrealizowane zasadnicze prace projektowe. Jednakże część prac będzie prowadzona w oddziałach regionalnych Instytutu, które mają siedziby w: Krakowie, przy ul. Piotra Borowego 14, Wrocławiu, przy ul. Parkowej 30, Gdyni, przy ul. Waszyngtona 42, i wraz z działalnością IMGW-PIB prowadzoną w Poznaniu przy ul. Dąbrowskiego 174/176 swoim zasięgiem działania obejmują teren całego kraju. 23

24 Biznes plan projektu METEO-RISK Poza powyższymi oddziałami, w prace zaangażowane będą także mniejsze placówki IMGW- PIB, które są rozmieszczone na terenie całego kraju. 24

25 Biznes plan projektu METEO-RISK Ponadto na obszarze wód terytorialnych rozmieszczone zostaną cztery boje meteorologiczne. W ramach projektu zakupiony zostanie system komputerowy o dużej mocy obliczeniowej oraz urządzenia i systemy pomiarowo-prognostyczne, z których dane będą asymilowane do modeli prognozowania numerycznego pogody. Sprzęt komputerowy zostanie zainstalowany w istniejących pomieszczeniach Centrum Informatyki IMGW-PIB w Warszawie przy ul. Podleśnej 61. W związku z tym projekt nie obejmuje inwestycji budowlanych. Natomiast automatyczna aparatura pomiarowa i związana z nią infrastruktura teletechniczna zostanie rozmieszczona na terenie obiektów i stacji pomiarowo-obserwacyjnych IMGW-PIB znajdujących się na terenie całego kraju. Cała platforma METEO-RISK zostanie objęta zintegrowanym systemem informatycznym zarządzania ciągłością działania i sprzężona z odpowiednimi systemami informacyjnymi obsługującymi IMGW-PIB. Zgodnie z Rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 24 września 2002 r., w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych kryteriów związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięć do sporządzania raportu o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko (Dz. U. Nr 179, poz. 1490), planowane przedsięwzięcie, które stanowi przedmiot niniejszego opracowania, nie wymaga sporządzenia Raportu Oddziaływania na Środowisko. Projekt ten nie ma także wpływu na obszary objęte siecią Natura Realizację przedmiotowego projektu inwestycyjnego cechuje neutralny wpływ na środowisko naturalne. Ani przeprowadzenie prac związanych z realizacją inwestycji, ani też eksploatacja produktów z niej uzyskanych nie będzie oddziaływać w żaden sposób na którykolwiek z receptorów środowiska naturalnego Oczekiwane efekty z realizacji projektu Podstawowym efektem realizacji projektu METEO-RISK będzie radykalna poprawa jakości prognoz numerycznych opracowywanych przez IMGW-PIB i dokładności przewidywania meteorologicznych zdarzeń niebezpiecznych co bezpośrednio wpłynie na podniesienie poziomu ochrony przed skutkami takich zdarzeń. Realizacja Projektu umożliwi ponadto transfer wiedzy oraz praktyczną implementację dla potrzeb kraju wyników międzynarodowej współpracy Polski z krajami europejskimi w dziedzinie badań meteorologicznych, prowadzonych w ramach konsorcjów modelowania mezoskalowego: COSMO (Consortium for Small-scale Modeling) i ALADIN, a także we 25

26 Biznes plan projektu METEO-RISK współpracy z amerykańskim Narodowym Centrum Badań Atmosfery (National Center for Atmospheric Research). Realizacja projektu umożliwi też bardziej optymalne wykorzystanie współpracy Polski z Europejską Organizacją Eksploatacji Satelitów Meteorologicznych EUMETSAT oraz pozwoli na efektywne wykorzystanie przygotowywanego porozumienia o współpracy Polski z Europejskim Centrum Prognoz Średnioterminowych ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). Projekt METEO-RISK charakteryzują wskaźniki produktu określone w tabeli 3.1. Tabela 3.1 Wskaźnik produktu Wskaźniki produktu Liczba bezpośrednio utworzonych nowych miejsc pracy Liczba utworzonych w ramach realizacji projektu stanowisk do analizowania i prognozowania zagrożeń Moc (wydajność) wdrożonych jednostek obliczeniowych w ramach realizacji Projektu Liczba zakupionych lub zmodernizowanych urządzeń pomiarowych Liczba uruchomionych aplikacji do interpretacji wyników modeli prognozowania Jednostka miary Razem szt szt TFlops szt szt Charakterystyka wskaźników produktu Dla potrzeb eksploatacji systemu METEO-RISK utworzone zostanie w 2013 roku w IMGW- PIB jedno nowe miejsce pracy. Z uwagi na rozszerzenie projektu o nowe obszary planuje się zatrudnić do końca 2015 roku dodatkowo jeszcze jedną osobę Platforma informatyczna systemu obejmuje dwa klastry obliczeniowe, oddzielne dla modeli numerycznych pogody COSMO i ALADIN współpracujące ze sobą za pośrednictwem sieci informatycznej Instytutu. Każdy z nich stanowi funkcjonalnie oddzielne stanowisko do analizowania i prognozowania zagrożeń meteorologicznych. Suma mocy obliczeniowej obu klastrów platformy informatycznej METEO-RISK wyniesie nie mniej niż 70 TFlops i osiągnie pełną gotowość operacyjną w II kwartale 2014r. 26

27 Biznes plan projektu METEO-RISK W ramach II etapu Projektu zostaną zakupione lub zmodernizowane urządzenia pomiarowe z których dane będą asymilowane do modeli prognozowania numerycznego pogody w ilości 87 szt. (między innymi będą to deszczomierze wagowe, automatyczne stacje meteorologiczne, boje morskie itd). Zostaną także opracowane i uruchomione aplikacje programowe do interpretacji wyników modeli prognozowania w liczbie 10 Wskaźniki rezultatu określone dla projektu METEO-RISK przedstawiono w tabeli 3.2 Tabela 3.2 Wskaźniki rezultatu Wskaźnik rezultatu Przewidywana całkowita liczba bezpośrednio utworzonych nowych miejsc pracy Czas przeprowadzania rozpoznania i reagowania na zagrożenie na poziomie kraju Liczba osób objętych ochroną przeciwpożarową lasów i innymi środkami ochrony Wzrost mocy (wydajności) posiadanych klastrów obliczeniowych Częstotliwość obliczania numerycznego modelu pogody Rozdzielczość operacyjnie przetwarzanego mezoskalowego modelu prognozowania pogody Obszar nadmorski objęty systemem pomiarowym Jednostka miary Wartość bazowa 2010 Wartość docelowa 2015 Szt. 0 2 godz. 2 1 Osoby 0 38 mln. TFlops 2,5 72,5 Liczba na dobę 2 8 Km 7 2,8 % 20% 80% Charakterystyka wskaźników rezultatu W wyniku realizacji projektu METEO-RISK utworzone zostaną dwa nowe miejsce pracy w IMGW-PIB, niezbędne dla operacyjnej eksploatacji platformy informatycznej. Drugim obligatoryjnym rezultatem Projektu będzie skrócenie czasu przeprowadzenia rozpoznania i reagowania na zagrożenie na poziomie kraju. W przypadku systemu METEO- RISK kluczowe znaczenie ma w tym przypadku skrócenie czasu trwania operacyjnego cyklu obliczeniowego numerycznego modelu pogody. Czas ten zostanie skrócony z obecnych 2 godzin do 1 godziny, czyli o 50%. 27

28 Biznes plan projektu METEO-RISK W wyniku realizacji Projektu nastąpi wzrost mocy klastrów obliczeniowych wykorzystywanych w procesie numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych z obecnych 2,5 TFlops do 72,5 TFlops. Realizacja Projektu umożliwi ponadto zwiększenie częstotliwości operacyjnego obliczania numerycznych modeli pogody z obecnych dwóch razy na dobę do pięciu. Pozwoli to na pełne wykorzystanie aktualnych danych wejściowych do obliczeń, które są obecnie dostępne cztery razy na dobę Wzrośnie także rozdzielczość pozioma sieci obliczeniowej mezoskalowych numerycznych modeli pogody przetwarzanych operacyjnie z obecnych 7 km do 2,8 km. Przekłada się to bezpośrednio na zwiększenie dokładności prognozowania pozwalając nad odwzorowanie procesów atmosferycznych zachodzących w skali ok. 1 km. Przykładem mogą być gwałtowne procesy konwekcyjne będące częstą przyczyną powstawania poważnych zagrożeń meteorologicznych. Wymienione rezultaty realizacji projektu METEO-RISK skutkować będą istotnym wzrostem poziomu sprawdzalności prognoz meteorologicznych sporządzanych dla obszaru kraju. Obecnie wynoszą one przykładowo: Opady % Wiatr % Przyjmuje się, że Projekt umożliwi podniesienie tych wartości o nie mniej niż 10%. Wyniku realizacji projektu 80% obszaru nadmorskiego zostanie objęte systemem pomiarowym, z którego dane asymilowane będą do modeli prognozowania numerycznego pogody Komplementarność projektu Projekt METEO-RISK jest komplementarny z szeregiem działań realizowanych przez organy administracji państwowej i samorządowej oraz instytucje odpowiedzialne za monitorowanie i przeciwdziałanie zagrożeniom, których źródłem są zjawiska meteorologiczne. Wymienić tutaj można trzy projekty komplementarne, realizowane w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko oraz Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka : Projekt: Doskonalenie stanowisk do analizowania i prognozowania zagrożeń Realizator projektu: Komanda Główna i Komendy Wojewódzkie Państwowej Straży Pożarnej 28

29 Biznes plan projektu METEO-RISK Cel i zakres projektu: Zwiększenie ochrony przed skutkami zagrożeń naturalnych oraz przeciwdziałanie poważnym awariom, poprzez umożliwienie analizowania zagrożeń z wykorzystaniem najnowszych technik cyfrowych (specjalistyczne oprogramowanie oraz mapy cyfrowe). Wprowadzenie nowoczesnych technik cyfrowych poprawi jakość i trafność podejmowanych działań, wspomoże proces podejmowania decyzji. Nowoczesne stanowiska umożliwiają również zwiększenie efektywności wyników analiz (np. zasięgów stref zagrożeń), do oceny możliwych skutków zdarzeń niebezpiecznych, optymalizacji rozmieszczenia sił i środków ratowniczych do tych zagrożeń oraz jakości organizowanych działań ratowniczych, jak również inicjowania reagowania kryzysowego oraz do planowania przestrzennego, a także wspomagania innych organów administracji publicznej w tym zakresie, usprawnienie procesu (skrócenie czasu) sporządzenia analiz i ocen zagrożeń, zarówno sporządzanych na potrzeby planistyczne, jak i w czasie rzeczywistym, na potrzeby trwającej akcji ratowniczej poprzez zastąpienie obliczeń prowadzonych dotychczas na pieszo z wykorzystaniem map tradycyjnych (papierowych), obliczeniami z wykorzystaniem programów komputerowych do oceny i prognozowania zagrożeń, sprężonych z mapami cyfrowymi ;zapewnienie możliwości weryfikacji danych o zagrożeniach przedkładanych od komend PSP przez prowadzących zakłady stwarzające ryzyko wystąpienia poważnej awarii przemysłowej ; zapewnienie możliwości pozyskiwania i obróbki danych o zagrożeniach uzyskiwanych od innych podmiotów ; zapewnienie możliwości przekazywania analiz i ocen na potrzeby innych podmiotów realizujących zadania w zakresie ochrony ludności, zarządzania kryzysowego i ratownictwa Projekt: Zakupy sprzętu do szybkiej oceny ryzyka w przypadku wystąpienia poważnej awarii, organizacja systemu monitoringu dynamicznego przeciwdziałania poważnym awariom, w tym organizacja systemu i sieci teleinformatycznych Realizator projektu: Główny Inspektorat Ochrony Środowiska Cel i zakres projektu: Celem projektu jest podniesienie sprawności organów IOŚ i PSP w ocenie ryzyka powstawania poważnych awarii, na miejscu zdarzenia, poprzez wyposażenie i przeszkolenie wymienionych organów oraz stworzenie w wojewódzkich inspektoratach ochrony środowiska (50 jednostek) podsystemu monitoringu poważnych awarii dla celów współdziałania z PSP Projekt: Informatyczny system osłony kraju przed nadzwyczajnymi zagrożeniami (Projekt ISOK). Realizator projektu: Konsorcjum w skład którego wchodzą: Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy 29

30 Biznes plan projektu METEO-RISK Główny Urząd Geodezji i Kartografii Instytut Łączności Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej Cel i zakres projektu: Celem tego projektu jest utworzenie jednolitego systemu informatycznego dla osłony społeczeństwa, gospodarki i środowiska przed nadzwyczajnymi zagrożeniami a także wspomagania podejmowania decyzji w przypadku wystąpienia takich zagrożeń. Projekt obejmuje budowę elektronicznej platformy informatycznej jako narzędzia systemu zarządzania kryzysowego i reagowania w przypadku wystąpienia sytuacji kryzysowych. Dotyczy to zwłaszcza nadzwyczajnych zjawisk atmosferycznych, hydrologicznych i technologicznych. 30

31 Biznes plan projektu METEO-RISK 3.6. Harmonogram realizacji projektu Pierwszy etap projektu METEO-RISK zrealizowany został w okresie od 1 października 2011 r. do 31 maja 2014r., czyli przez okres 32 miesięcy. Zakres projektu podzielony został na pięć zadań. Harmonogram realizacji projektu wraz z planowanymi nakładami inwestycyjnymi zawiera tabela 3.3. Tabela 3.3 Harmonogram realizacji projektu METEO-RISK wraz z nakładami Etap I - podstawowy Nr Zadanie 1. Zakup i uruchomienie infrastruktury platformy informatycznej systemu METEO RISK 2. Implementacja modeli prognozowania numerycznego o wysokiej rozdzielczości przestrzennej oraz o charakterze probabilistycznym wraz z Termin rozpoczęcia Termin zakończenia Wartość (zł brutto) zł zł opracowanymi metodologiami 3. Promocja projektu i jego wyników zł 4. Szkolenia zł 5. Zarządzanie projektem zł RAZEM zł Etap II - rozszerzony Nr Zadanie Termin Termin Wartość rozpoczęcia zakończenia (zł brutto) Rozwój sieci urządzeń pomiarowych z których dane będą 1 asymilowane do modeli zł prognozowania numerycznego pogody 2 Rozwój infrastruktury teleinformatycznej systemu METEO-RISK zł Opracowanie i wdrożenie narzędzi efektywnej interpretacji wyników modelu COSMO zł Zintegrowany System Informatyczny zarządzania ciągłością działania platformy METEO-RISK zł Zarządzanie i promocja rozszerzonego projektu zł RAZEM zł 31

32 Biznes plan projektu METEO-RISK Etap II projektu METEO-RISK realizowany będzie w okresie od marca 2013r. do grudnia2015r., czyli przez okres 33 miesięcy, przy czym rzeczowa realizacja projektu zakończy się we wrześniu 2015r. Podstawowe wydatki II etapu Projektu zostaną poniesione w II i III kwartale 2015r Charakterystyka zadań etapu I projektu METEO-RISK Zadanie 1.: Zakup i uruchomienie infrastruktury platformy informatycznej ( ) Zadanie obejmuje następujące, podstawowe działania: Zakup systemu komputerowego Zakup oprogramowania systemowego i narzędziowego Instalację i konfigurację systemu komputerowego Testowanie funkcjonalne i wydajnościowe Zakłada się, że kompleksowa dostawa obejmie wyżej wymienione działania i zostanie zrealizowana przez dostawców wyłonionych w trybie zamówień publicznych. Infrastruktura platformy informatycznej powinna cechować się następującymi właściwościami: Wysoka wydajność i skalowalność podsystemów: serwerowego, komunikacji i dyskowego Niezawodność sprzętu i oprogramowania ze wsparciem całości rozwiązania ze strony dostawcy Energooszczędność rozwiązania Zadanie 2.: Implementacja modeli prognozowania numerycznego o wysokiej rozdzielczości przestrzennej oraz o charakterze probabilistycznym wraz z opracowanymi metodologiami ( ) Prace prowadzone w ramach tego zadania obejmowały przede wszystkim praktyczne aspekty implementacji modeli numerycznych o dużej rozdzielczości przestrzennej konsorcjów ALADIN i COSMO oraz dwu-modelowej prognozy wiązkowej ALADIN- COSMO w nowym środowisku informatycznym IMGW-PIB, powstałym w wyniku realizacji zadania 1 niniejszego projektu. W mniejszym zakresie kontynuowane były także prace teoretyczno-metodyczne, mające na celu przygotowanie i rozwój stosowanej metodologii prognozowania wiązkowego i jej dostosowywanie do aktualnego postępu 32

33 Biznes plan projektu METEO-RISK wiedzy w tej dziedzinie. Prace te obejmowały testową implementację procedur prognozowania wiązkowego w nowym środowisku informatycznym. Zadanie 3.: Promocja projektu i jego wyników ( ) W ramach tego zadania prowadzone były prace związane z promocją projektu jak i jego rezultatów. Zastosowane zostały następujące formy promocji, opisane bardziej szczegółowo w rozdziale 8.4: Materiały informacyjne Strona internetowa Materiały promocyjne Tablice informacyjne Konferencja naukowa i spotkania informacyjne Zadanie 4.: Szkolenia ( ) Zadanie obejmowało szkolenia pracowników korzystających z wyników projektu w zakresie eksploatacji i praktycznego wykorzystania infrastruktury i usług informatycznych, będących wynikiem Projektu Zadanie 5.: Zarządzanie projektem ( ) Zadanie obejmowało merytoryczne i księgowe zarządzanie projektem realizowane przez pracowników IMGW-PIB oraz przez wspomagającego Instytut Doradcę (zewnętrzna firma doradcza), wybranego w trybie zamówień publicznych. Harmonogram realizacji etapu I projektu METEO-RISK w podziale na zadania i podzadania przedstawiono w tabeli

34 Biznes plan projektu METEO-RISK Tabela 3.4 Harmonogram realizacji etapu I projektu METEO-RISK nr Zadanie / podzadanie IV I II III IV I II III IV I II ETAP I - PODSTAWOWY 1 Zakup i uruchomienie infrastruktury platformy informatycznej systemu METEO-RISK 1.1 Opracowanie dokumentacji przetargowej 1.2 Procedury przetargowe na klastry obliczeniowe 1.3 Przetarg na elem. Infrastruktury teleinformatycz. 1.4 Dostawa i instalacja infrastruktury 1.5 Dostawa i instalacja klastrów obliczeniowych 1.6 Testowanie systemu 2 Implementacja modeli prognozowania numerycznego o wysokiej rozdzielczości przestrzennej oraz o charakterze probabilistycznym wraz z opracowanymi metodologiami 2.1 Opracowanie projektu implementacji modeli 2.2 Konfiguracja oprogramowania użytkowego 2.3 Walidacja systemu i eksploatacja próbna 3 Promocja projektu i jego wyników 3.1 Spotkanie informacyjne i konferencja X X 4 Szkolenia 4.1 Szkolenia związane z i mplementacja modeli numerycznych 4.2 Szkolenia techniczne - obsługa i eksploatacja platformy 5 Zarządzanie projektem 34

35 Biznes plan projektu METEO-RISK Realizacja etapu I projektu METEO-RISK została podzielona na 5 zadań tak zdefiniowanych, aby ich realizacja mogła przebiegać praktycznie równolegle. Taka budowa planu Projektu pozwoliła na skrócenie czasu jego realizacji do niezbędnego minimum. Podstawowe znaczenie dla powodzenia I etapu Projektu ma prawidłowa realizacja zadań 1 i 2. Realizacja zadania 1 wymaga wyłonienia, zgodnie z prawem zamówień publicznych, dostawców klastrów obliczeniowych oraz elementów infrastruktury teleinformatycznej, składających się na platformę obliczeniową systemu METEO-RISK. Dokumentacja przetargowa dla wszystkich zamówień zostanie opracowana w okresie październik 2011 czerwiec 2012r. Przeprowadzone zostaną procedury przetargowe dla następujących zamówień: Klaster obliczeniowy dla modelu prognozowania COSMO (procedura przetargowa zostanie przeprowadzona w okresie kwiecień 2012 sierpień 2013r.) Klaster obliczeniowy dla modelu prognozowania ALADIN (procedura przetargowa zostanie przeprowadzona w okresie kwiecień 2012 sierpień 2013r.) Uzupełniająca elementy infrastruktury teleinformatycznej (procedura przetargowa zostanie przeprowadzona w okresie sierpień 2012 marzec 2013r.) Zadanie 2 będzie realizowane przez specjalistów zatrudnionych w IMGW-PIB, którzy posiadają wieloletnie doświadczenie w zakresie rozwoju numerycznych modeli prognozowania pogody. Minimalizuje to ryzyko związane z implementacją modeli prognozowania numerycznego o wysokiej rozdzielczości a jednocześnie umożliwia prowadzenie prac od początku projektu w oparciu o zasoby aparaturowe, którymi dysponuje Instytut, czyli nie warunkuje ich wcześniejszą dostawą i uruchomieniem klastrów obliczeniowych platformy informatycznej METEO-RISK. Planuje się, że konfiguracja oprogramowania użytkowego numerycznych modeli pogodowych w zadaniu 2 na platformie informatycznej nastąpi w okresie IV kw. 2012r I kw. 2014r.. a walidacja systemu i próbna eksploatacja w okresie IV kw. 2013r II kw. 2014r Charakterystyka zadań etapu II projektu METEO-RISK Etap II projektu zakłada realizację 5 zadań, w okresie od do 30 września 2015 roku, czyli okres 33 miesięcy. Poniżej przedstawiono harmonogram realizacji etapu II projektu METEO-RISK w podziale na zadania i podzadania. Tabela 3.5 Harmonogram realizacji etapu II projektu METEO-RISK (Na następnej stronie) 35

36 Biznes plan projektu METEO-RISK nr Zadanie / podzadanie ETAP II - ROZSZERZONY Rozwój sieci urządzeń pomiarowych z których dane będą asymilowane do modeli prognozowania numerycznego pogody Upgrade radaru w Rzeszowie do funkcjonalności podwójnej polaryzacji Dostawa, zakup i instalacja 4 czujników typu TLS200, masztu i doprowadzenie niezbędnej infrastruktury Modernizacja systemów radiosondażowych na trzech stacjach pomiarów aerologicznych Zakup części do budowy automatycznych stacji meteorologicznych, ich budowa, instalacja i uruchomienie Zakup, instalacja i uruchomienie deszczomierzy wagowych Morski system pomiarowo-diagnostyczny wspomagający prognozy na obszary morskie i nadbrzeżne Rozwój infrastruktury teleinformatycznej systemu METEO-RISK Zapewnienie niezbędnej funkcjonalności umożliwiającej obsługę danych i metadanych wytwarzanych w procesie modelowania numerycznego. Systemy informatyczne do wizualizacji i preanalizy wyników modeli numerycznych Opracowanie i wdrożenie narzędzi efektywnej interpretacji wyników modelu COSMO Aplikacyjne wykorzystanie wyników modelu COSMO Utworzenie i wyposażenie centrów osłony hydrologicznej wykorzystujących wyniki modelu COSMIO Zakup i instalacja automatycznych urządzeń do poboru i analizy prób w profilach ujściowych Wisły i Odry.. Zintegrowany system informatyczny zarządzania ciągłością działania platformy METEO-RISK Zarządzanie i promocja rozszerzonego projektu I II III IV I II III IV I II III IV 36

37 Poniżej charakterystyka poszczególnych zadań planowanych do realizacji w ramach etapu II projektu METEO-RISK : Zadanie 1.: Rozwój sieci urządzeń pomiarowych z których dane będą asymilowane do modeli prognozowania numerycznego pogody ( ) Podzadanie 1.1: Upgrade radaru meteorologicznego w Rzeszowie do technologii podwójnej polaryzacji Cel i zakres podzadania Celem podzadania jest modernizacja radaru metrologicznego w Rzeszowie do funkcjonalności podwójnej polaryzacji. Zakres podzadania obejmuje: wymianę na nowe urządzenia najnowszej generacji modułów wchodzących w skład systemu radarowego: o wymianę odbiornika cyfrowego, o wymianę procesora sygnału, o wymianę głównego procesora radaru, o wymianę sterowników anteny, o wymianę reflektora anteny, przystosowanie radaru do funkcjonalności podwójnej polaryzacji, integrację z pozostałymi modułami systemu radarowego, integrację z system do kontroli pracy radaru, gromadzenia, przetwarzania i wizualizacji danych radarowych Rainbow, integrację radaru z siecią radarów meteorologicznych POLRAD, uzyskanie możliwości pozyskiwania, przetwarzania danych w podwójnej polaryzacji oraz generowania produktów uwzględniających momenty podwójnej polaryzacji, instruktaż personelu serwisowego, przeprowadzenie testów na obiekcie SAT. Uzasadnienie realizacji podzadania Upgrade radaru w Rzeszowie do funkcjonalności podwójnej polaryzacji pozwoli na zwiększenie możliwości ochrony ludności Polski południowej przed zagrożeniami hydro meteorologicznymi oraz rozszerzenie możliwości detekcji i analizy zagrożeń dla tego rejonu kraju. Zwiększenie możliwości ochrony realizowane będzie m.in. dzięki wymianie odbiornika i procesora sygnału radaru, dającej możliwość filtrowania zakłóceń z sieci Wi- 37

38 Fi, które obecnie praktycznie uniemożliwiają poprawną interpretację danych radarowych na południe od Rzeszowa. Natomiast funkcja podwójnej polaryzacji umożliwi wprowadzenie korekt do szacowania natężenia opadu (zwłaszcza o dużym natężeniu, które obecnie podlegają istotnym zniekształceniom) i rozpoznawanie typu opadu. Zwiększenie dokładności i poprawa jakości danych radarowych przełoży się bezpośrednio na dokładność prognozowania i adekwatność planowania działań ratowniczych i zapobiegawczych. Dodatkowymi korzyściami płynącymi z realizacji podzadania będą: zwiększenie dokładności pomiarów, zwiększenie minimalnego poziomu wykrywania radaru i jego zakresu dynamicznego, zwiększenie rozdzielczości wykrywania obiektów hydro meteorologicznych, zwiększenie możliwości kontroli jakości pozyskiwania danych uzyskanie możliwości dokładnego pozycjonowania anteny na podstawie analizy promieniowania słonecznego. Zwiększenie dokładności i poprawa jakości danych radarowych przełoży się bezpośrednio na dokładność prognozowania i adekwatność planowania działań ratowniczych i zapobiegawczych. Realizacja podzadania służy realizacji zadań PSHM w zakresie: wykonywania pomiarów i obserwacji hydrologicznych i meteorologicznych, wykonywania bieżących analiz i ocen sytuacji hydrologicznej oraz meteorologicznej, opracowywania i przekazywania prognoz meteorologicznych. Podzadanie 1.2: Dostawa, zakup i instalacja 4 czujników typu TL S200, masztu o wysokości 10 m i doprowadzenie niezbędnej infrastruktury oraz przeprowadzenie testów FAT wraz z instruktażem. Cel i opis podzadania Celem podzadania jest upgrade systemu detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych PERUN do najnowszej wersji. Obecnie system detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych PERUN składa się z jednostki centralnej, infrastruktury, oprogramowania użytkownika oraz dziesięciu czujników 38

39 (9 typu SAFIR 3000 i 1 typu TLS200). Czujniki są zestawami antenowymi, których przeznaczeniem jest pomiar elektrycznej składowej fali elektro-magnetycznej powstałej w momencie uderzenia pioruna. Za pomocą techniki interferometrycznej wykrywane są zarówno wyładowania doziemne (w zakresie niskich częstotliwości LF) jak i chmurowe (w paśmie wysokich częstotliwości - VHF). System PERUN umożliwia: monitorowanie całkowitej aktywności elektrycznej w atmosferze (wyładowania doziemne i chmurowe), śledzenie komórek burzowych oraz monitorowanie gęstości całkowitej liczby wyładowań. System detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych PERUN został wykonany jako zadanie nr B.2.8.2: Instalacja i Uruchomienie Automatycznego Systemu Detekcji i Lokalizacji Wyładowań Atmosferycznych w ramach realizacji projektu System Monitoringu i Osłony Kraju SMOK finansowanego w ramach pożyczki z Banku Światowego. Zadanie realizowane w trybie przetargu międzynarodowego: M-201/PL-IMGW/PCS/0004 z dnia Kontrakt nr B został zawarty wraz z późniejszymi aneksami do umowy. Praca operacyjna systemu detekcji wyładowań atmosferycznych rozpoczęła się w 2002 roku. Obecnie system jest przestarzały, cechuje go wysokie ryzyko awarii. Został on wykonany na granicy parametrów zalecanych przez producenta (efektem była maksymalizacja zasięgu sieci przy równoczesnej minimalizacji kosztów). W roku 2008 zostały kupione ostatnie dostępne u producenta części zamienne do systemu PERUN. W połowie 2009 roku producent oficjalnie zaprzestał prowadzenia serwisu i wsparcia technicznego dla wersji systemu użytkowanego przez IMGW-PIB. W celu uzyskania jednorodnego pokrycia dla obszaru kraju oraz ulepszenia parametrów pracy systemu PERUN: skuteczności detekcji i dokładności lokacji wymagane jest zmodernizowanie czujników a także zwiększenie liczby sensorów (zagęszczenie sieci). W ramach Odtworzenia majątku PSHM od 2011 roku system PERUN podlega modernizacji i rozbudowie. Obecnie system pracuje operacyjnie na zakupionej w 2011 roku nowej jednostce centralnej TLP (Total Lightning Processor). Dodatkowo wykorzystywana jest Jednostka Centralna Safir3000 (SCM w wersji ) do obliczeń równoległych (w czasie rzeczywistym). Również w 2011 roku rozpoczęto proces zagęszczania systemu PERUN. W ramach odtworzenia majątku PSHM wykonano projekt i analizę osiąganych parametrów pracy sieci detekcji oraz wyznaczono lokalizacje dla nowych, dodatkowych stacji detekcji systemu PERUN niezbędnych do zapewnienia wysokiej jakości danych oraz redundancji systemu. W 2012 roku zostały wybudowane cztery nowe maszty wraz z infrastrukturą, zaś w roku 2013 został zainstalowany nowy czujnik TLS200. Następnym etapem zagęszczenia 39

40 i modernizacji systemu PERUN był zakup i dostawa trzech nowych sensorów typu TLS200, które zostaną zainstalowane i włączone do sieci systemu PERUN do końca Kolejnym krokiem modernizacji systemu, realizowanym w ramach projektu METEO-RISK, będzie wymiana czterech czujników typu SAFIR3000 na nowe sensory typu TLS200 wraz z zakupem, dostawą i instalacją masztu rurowego, łamanego o wysokości 10m. Dodatkowo instalacja i włączenie sensorów do systemu oraz przeprowadzenie testów FAT (Factory Acceptance Test) wraz z instruktażem z zaawansowanej eksploatacji nowych sensorów oraz administracji danymi. Zakres podzadania W ramach realizacji podzadania przewiduje się: dostawę czterech sensorów do wykrywania wyładowań do systemu PERUN wraz z częściami towarzyszącymi i oprogramowaniem, dostawę jednego masztu łamanego, dziesięciometrowego wraz z dedykowanym okablowaniem VHF, LF/GPS, uzyskanie asysty technicznej przy instalacji i uruchomieniu czujników, mającą na celu potwierdzenie gwarancji na dostarczone sensory, dostawę trzech kompletów kabli VHF (Very High Frequency)jak i LF/GPS), dostawę trzech kompletów kabli LF/GPS (Low Frequency), dostawę jednego zastawu śrub montażowych i jednej wciągarki, dostawę oprogramowania do łączenia się z czujnikiem TLS200 (oprogramowanie: TLS200 Manager Software) oraz dostarczenie najnowszych wersji programów do wykonania upgrade istniejącego oprogramowania TLP, TLS200, LTS2005 i TLS200 Manager Software przez okres 3 lat dla całego systemu PERUN, przeprowadzenie testów fabrycznych Factory Acceptance Tests (FAT) wraz z przeprowadzeniem instruktażu w zakresie obsługi, konfiguracji i administrowania nowymi sensorami dla 5 pracowników IMGW-PIB, integrację zainstalowanych czujników z istniejącą siecią systemu PERUN, przeprowadzenie testów akceptacyjnych Site Acceptance Tests (SAT) i testów NPEP, dostawę przenośnego komputera serwisowego z zainstalowanym oprogramowaniem TLS200 manager software. Sensory instalowane w ramach projektu będą działać w zakresach LF i VHF oraz będą kompatybilne i zintegrowane z jednostką centralną TLP w wersji 1.1.0, Sygnały z sensorów będą traktowane jako uzupełnianie już istniejącej sieci sensorów, muszą więc posiadać odpowiednie formaty danych umożliwiające przetworzenie tych danych przez jednostkę centralną typu TLP w wersji Nowe sensory zostaną skonfigurowane, uruchomione i zintegrowane z istniejącą siecią systemu PERUN, tak by dołączone do sieci współpracowały 40

41 jednakowo z sąsiednimi, istniejącymi sensorami za pośrednictwem jednostki centralnej aby zapewnić jednorodną charakterystykę danych. Uzasadnienie realizacji podzadania Podzadanie to jest kolejnym etapem modernizacji systemu detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych PERUN i służy realizacji następujących zadań PSHM: wykonywanie pomiarów i obserwacji hydrologicznych i meteorologicznych gromadzenie, przetwarzanie, archiwizowanie i udostępnianie informacji meteorologicznych i hydrologicznych wykonywanie bieżących analiz i ocen sytuacji meteorologicznej i hydrologicznej opracowywanie i przekazywanie prognoz meteorologicznych oraz hydrologicznych opracowywanie i przekazywanie organom administracji publicznej ostrzeżeń przed niebezpiecznymi zjawiskami zachodzącymi w atmosferze i hydrosferze realizowanie zadań wynikających z przynależności do organizacji międzynarodowych w zakresie dotyczącym meteorologii, hydrologii i oceanologii wykonywanie modelowania hydrologicznego i hydraulicznego w zakresie zagrożeń powodziowych oraz zjawiska suszy prowadzenie działań edukacyjnych w zakresie hydrologii, meteorologii i oceanologii współpraca z organami administracji publicznej w zakresie ograniczania skutków niebezpiecznych zjawisk zachodzących w atmosferze i hydrosferze Podzadanie 1.3: aerologicznych. Modernizacja systemów radiosondażowych na trzech stacjach pomiarów Cel podzadania Celem podzadania jest modernizacja zainstalowanych w 2005 roku, na trzech stacjach aerologicznych IMGW-PIB, systemów radiosondażowych DigiCORA MW21 firmy Vaisala do poziomu MW41 umożliwiającego wykonywanie pomiarów najnowocześniejszą radiosondą Vaisala RS41SG, przy zachowaniu zgodności z posiadanymi radiosondami RS92SGPD, czujnikami ozonu ECC6AB oraz oprogramowaniem do przesyłania, przetwarzania i archiwizowania danych pomiarowych. Opis podzadania Modernizacja komponentów sprzętowych i oprogramowania systemu radiosondażowego DigiCORA na trzech stacjach pomiarów aerologicznych w Legionowie, Łebie i Wrocławiu 41

42 będzie polegała na dostawie i instalacji podzespołów i oprogramowania, konfiguracji nowego systemu, przeprowadzeniu przez specjalistów dostawcy szkolenia dla operatorów systemu i pracowników wsparcia technicznego. W ramach modernizacji na każdej stacji zostanie wymieniona część modułów elektronicznych anteny odbiorczej, urządzenia do wstępnej kontroli sond oraz cały moduł jednostki centralnej. Dodatkowo zostanie dostarczony nowy komputer PC z zainstalowaną najnowszą wersją oprogramowania do wykonywania pomiarów radiosondażowych. Uzasadnienie realizacji podzadania Modernizacja systemów radiosondażowych umożliwi wykonywanie pomiarów aerologicznych za pomocą najnowocześniej radiosondy RS41, w której przeprowadzono szereg modyfikacji w celu poprawy dokładności pomiarów, niezawodności oraz eliminacji najczęściej występujących błędów spowodowanych czynnikiem ludzkim. Poprawne i dokładne dane pomiarowe asymilowane przez systemy numerycznego prognozowania pogody decydują o jakości uzyskiwanych prognoz. Podzadanie 1.4: Zakup części do budowy automatycznych stacji meteorologicznych, ich budowa, instalacja i uruchomienie. Opis podzadania Automatyczne stacje meteorologiczne (AWS) są podstawową aparaturą pomiarową wykorzystywaną na sieci naziemnych stacji meteorologicznych IMGW-PIB, ponieważ dostarczają one niezbędnych danych pomiarowych do systemu numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych wykorzystywanego na potrzeby osłony meteorologicznej państwa i społeczeństwa. Obecnie stacje AWS są zainstalowane na wszystkich 63 stacjach synoptycznych IMGW-PIB oraz na wybranych 56 stacjach klimatologicznych IMGW-PIB. Powyższa aparatura pomiarowa została zakupiona w latach , a okres jej normalnej eksploatacji wynosi około 10 lat. Konieczna jest stopniowa wymiana najstarszych stacji typu MAWS wykorzystywanych od 2000 roku ze względu na ich normalne wyeksploatowanie. W przypadku awarii urządzeń pomiarowych skutkuje to brakiem możliwości utrzymania jednorodności i ciągłości pomiarowej. Zakres podzadania Podzadanie obejmuje zakup, instalację oraz uruchomienie między innymi następujących elementów wchodzących w skład automatycznych stacji meteorologicznych: czujniki temperatury i wilgotności, wiatromierze ultradźwiękowe, 42

43 miernik pomiaru wysokości podstawy chmur, termometr Pt-100, termometr temperatury gruntu, widzialnościomierz, barometr, czujnik usłonecznienia, rejestrator danych. Uzasadnienie realizacji podzadania Poprawne funkcjonowanie numerycznego mezoskalowego modelu pogody jest możliwe między innymi pod warunkiem zapewnienia właściwego zbioru informacji o początkowym stanie atmosfery. Warunki początkowe dla modelu pogody są przygotowywane w wyniku procedury asymilacji danych. Dla zapewnienia jak najlepszej jakości prognoz ważne jest, aby dane o początkowym stanie atmosfery zawierały jak najwięcej istotnych informacji pochodzących ze wszystkich dostępnych źródeł, zarówno ze standardowych pomiarów i obserwacji wykonywanych na naziemnych stacjach meteorologicznych jak i z nowoczesnych systemów teledetekcyjnych, radiosondażowych i satelitarnych. Podzadanie to, polegające na zakupie, instalacji i uruchomieniu 10 szt. nowych automatycznych stacji meteorologicznych na sieci naziemnych stacji meteorologicznych IMGW-PIB, umożliwi poprawę jakości prognoz numerycznych IMGW-PIB poprzez dostarczanie ze wskazanego systemu pomiarowego wiarygodnych, kompletnych i o właściwej jakości kompleksowych danych pomiarowych o warunkach atmosferycznych występujących na terenie kraju, stanowiących dane wejściowe do systemu numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych, zapewniając tym samym właściwą jakość produktów meteorologicznych generowanych przez numeryczny model pogody o wysokiej rozdzielczości. Podzadanie 1.5: Zakup, instalacja i uruchomienie deszczomierzy wagowych Opis podzadania Automatyczne deszczomierze typu korytkowo-wywrotnego wykorzystywane na sieci naziemnych stacji opadowych IMGW-PIB odznaczają się znacznym stopniem wyeksploatowania. Znaczna część z nich jest wykorzystywana nawet od ponad 15 lat, przy czym okres normalnej eksploatacji tego typu urządzeń pomiarowych wynosi około 10 lat. Konieczna jest zatem stopniowa wymiana powyższych deszczomierzy automatycznych ze względu na ich normalne wyeksploatowanie. W przypadku awarii urządzeń pomiarowych 43

44 skutkuje to brakiem możliwości utrzymania jednorodności i ciągłości pomiarowej. Ponadto obecnie wykorzystywane automatyczne deszczomierze typu korytkowo-wywrotnego nie zapewniają tak wysokiej dokładności, rzetelności i jakości wykonywanych pomiarów co deszczomierze wykorzystujące nowoczesne techniki pomiarowe, do których zalicza się wagową metodę pomiaru opadu atmosferycznego. W ramach realizacji projektu METEO- RISK planuje się przeprowadzić pierwszy etap procesu modernizacji sieci naziemnych stacji opadowych IMGW-PIB polegający na wymianie automatycznych deszczomierzy typu korytkowo-wywrotnego na nowe automatyczne urządzenia pomiarowe, które wykorzystują wagową metodę pomiaru opadu atmosferycznego. Przewiduje się wyposażyć we wskazane urządzenia pomiarowe wszystkie stacje synoptyczne wchodzące w skład sieci naziemnych stacji meteorologicznych IMGW-PIB. Zakres podzadania W ramach podzadania zostanie zakupione 65 sztuk deszczomierzy wagowych wraz z niezbędnym osprzętem i wyposażeniem (m.in. kable sygnałowo-zasilające, fundamenty, studzienki rewizyjne, itp.). Zostaną one zainstalowane i uruchomione na sieci naziemnych stacji meteorologicznych IMGW-PIB Uzasadnienie realizacji podzadania Poprawne funkcjonowanie numerycznego mezoskalowego modelu pogody jest możliwe między innymi pod warunkiem zapewnienia właściwego zbioru informacji o początkowym stanie atmosfery. Warunki początkowe dla modelu pogody są przygotowywane w wyniku procedury asymilacji danych. Dla zapewnienia jak najlepszej jakości prognoz ważne jest, aby dane o początkowym stanie atmosfery zawierały jak najwięcej istotnych informacji pochodzących ze wszystkich dostępnych źródeł, zarówno ze standardowych pomiarów i obserwacji wykonywanych na naziemnych stacjach meteorologicznych jak i z nowoczesnych systemów teledetekcyjnych, radiosondażowych i satelitarnych. Realizacja podzadania umożliwi poprawę jakości prognoz numerycznych IMGW-PIB poprzez dostarczanie ze wskazanego systemu pomiarowego wiarygodnych, kompletnych i o właściwej jakości danych pomiarowych o opadach atmosferycznych występujących na terenie kraju, stanowiących dane wejściowe do systemu numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych, zapewniając tym samym właściwą jakość produktów meteorologicznych generowanych przez numeryczny model pogody o wysokiej rozdzielczości. 44

45 Podzadanie 1.6: obszary morskie i nadbrzeżne. Morski system pomiarowo-prognostyczny wspomagający prognozy na Cel podzadania Celem podzadania jest dostarczenie wiarygodnych danych pomiarowych stanu atmosfery z obszarów morskich dla zwiększenia sprawdzalności prognoz meteorologicznych i hydrologicznych dla obszarów morskich i nadmorskich, jak również obszarów znajdujących się w zlewniach rzek przymorza, a w szczególności ujściowych odcinków tych rzek. Opis podzadania Doskonalenie prognozowania zjawisk meteorologicznych w strefie styku morza i lądu wymaga budowy na morzu systemu pomiarowego dostarczającego w czasie rzeczywistym danych meteorologicznych do modeli prognostycznych. Odmienne warunki oddziaływania wiatru nad lądem i morzem powodują potrzebę poprawy zasilania modeli takimi danymi, szczególnie w sytuacjach ekstremalnych wywołujących poważne zagrożenia powodziowe i oddziaływania na infrastrukturę brzegową na przykład w czasie spiętrzeń sztormowych. Osobnym, bardzo ważnym zagadnieniem jest osłona jednostek pływających, w przypadku, których czas prognozy często jest najistotniejszym elementem obok jej sprawdzalności i dokładności co do lokalizacji. Jakość danych określających warunki początkowe dla kolejnych obliczeń numerycznych z jednoczesnym asymilowaniem danych determinuje jakość generowanych prognoz, zarówno w odniesieniu do czasu jak i przestrzeni. Z kolei, uzyskanie większej rozdzielczości prognoz, wymaga dostarczenia danych do ich weryfikacji. Zwiększenie rozdzielczości siatki modelu COSMO do 2,8 km wymaga dostarczania odpowiednich danych również z obszarów morskich. Poprawa jakości wyników modelowania przełoży się bezpośrednio na zwiększenie bezpieczeństwa ludności w strefie przybrzeżnej, znajdującej się w zlewniach rzek przymorza oraz na Bałtyku. Zrealizowanie powyższych zadań jest możliwe poprzez zbudowanie systemu pomiarowego na morzu dostarczającego dane pomiarowe stanu atmosfery w czasie rzeczywistym, w połączeniu z asymilacją danych w modelu prognostycznym. Zgodnie z Ustawą z dnia 18 lipca 2001 roku, Prawo Wodne, Art. 104, pkt. 3, ppkt. 4, Państwowa Służba Hydrologiczno-Meteorologiczna, którą zgodnie z przytoczoną Ustawą realizuje IMGW-PIB, posiada i utrzymuje specjalne sieci pomiarowo-obserwacyjne, które stanowią punkty pomiarowe dla Morza Bałtyckiego oraz strefy brzegowej. Obecnie jedynymi morskimi stacjami meteorologicznymi są: automatyczna stacja na platformie wydobywczej firmy Lotos Petrobaltic (stanowiąca własność IMGW-PIB, będąca 45

46 stacją sieci PSHM) oraz stacja na statku badawczym r/v Baltica (przekazująca dane okresowo, w trakcie realizowanych przez IMGW-PIB rejsów). Brak innych, stałych punktów pomiarowych na morzu stanowi istotną lukę informacyjną w systemie prognoz meteorologicznych dla obszarów morskich. Takie przypadki mają miejsce np. podczas przechodzenia frontu atmosferycznego, którego prędkość przemieszczania się wynosi kilkadziesiąt kilometrów na dobę. W takiej sytuacji występuje brak danych w strefie pomiędzy istniejącymi stacjami brzegowymi a morzem, co skutkuje opóźnieniem w asymilacji aktualnych danych. W przypadku polskich obszarów morskich luka taka występuje pomiędzy Polską a wyspą Bornholm, dwukrotnie większa pomiędzy wyspą Bornholm a stacją meteorologiczną na platformie wiertniczej oraz w rejonie na północ od centralnej części Zatoki Gdańskiej. Uzasadnienie realizacji podzadania Jednym ze sposobów poprawy tej sytuacji jest instalacja boi meteorologicznych na morzu w odległościach porównywalnych z lokalizacją stacji lądowych, czyli w odległości kilometrów od brzegu. Boje meteorologiczne są instalowane na morzach i oceanach już od początku lat 60-tych, z największym nasileniem rozwoju morskiej sieci pomiarowej w latach 70-tych. Trzeba tu podkreślić fakt, że na przykład dane o wietrze uzyskiwane z boi są znacznie dokładniejsze niż te, które nieregularnie docierają ze statków. Zresztą dane pomiarowe z morza, w przypadku Bałtyku pojawiają się bardzo sporadycznie i nie są wykorzystywane do asymilacji w modelu numerycznym pogody ze względu na ich opóźnienie we wprowadzeniu do systemu GTS, wykorzystywanego przez służby meteorologiczne. Aktualnie z północnych obszarów Polski model COSMO zasilany jest wyłącznie danymi z sieci brzegowych stacji pomiarowych PSHM. Zakres podzadania Zrealizowanie powyższych zadań jest możliwe poprzez zbudowanie systemu pomiarowego wykorzystującego autonomiczne meteorologiczne boje pomiarowe dostarczające dane o stanie atmosfery w czasie rzeczywistym, w połączeniu z asymilacją tych danych w modelu prognostycznym. Rozmiary stosowanych na świecie boi wynoszą od 1,5 metra to 12 metrów średnicy z konstrukcją wsporczą o wysokości kilku metrów przeznaczoną do zainstalowania czujników pomiarowych. Przyjmuje się, że najczęściej wykorzystywane są boje o średnicy około 3 metrów i konstrukcją nośną wysoką na około 5 metrów. Pozwala to na zachowanie kompromisu pomiędzy statecznością boi, a względnym bezpieczeństwem czujników od zalania przez załamującą falę się w warunkach sztormowych. 46

47 Alternatywą dla boi są konstrukcje stałe samodzielne lub umieszczone na platformach wydobywczych gazy lub ropy zainstalowanych na morzu. W przypadku południowego Bałtyku jest tylko jedna taka platforma, natomiast budowanie konstrukcji samodzielnych jest znacznie poważniejszym przedsięwzięciem pod względem technicznym, finansowym oraz formalno-prawnym. Pierwsze dwa aspekty są związane z technologią budowy trwałej konstrukcji stałej na morzu, natomiast drugi jest związany z wymaganiami prawnymi i pozwoleniami podobnymi jak w przypadku inwestycji na lądzie. Także utrzymanie takich konstrukcji jest droższe, gdyż wszystkie prace konserwacyjne i naprawcze masztu trzeba wykonywać na morzu przy zaangażowaniu dużej ekipy serwisowej. W przypadku zaś awarii boi zawsze jest możliwe ściągnięcia ich na ląd w celu wykonania niezbędnych prac, natomiast wymiana czujników odbywa się zazwyczaj na morzu w ciągu kilku godzin. W przypadku dwóch niemieckich stałych masztów pomiarowych posadowionych na dnie, znajdują się one w pobliżu brzegu na małych głębokościach, co w przypadku koncepcji polskiej nie ma zastosowania, gdyż obszary pozbawione informacji musza się znajdować znacznie dalej, w rejonie większych głębokości, co poważnie podwyższa koszty budowy takiej konstrukcji. Wszystkie te czynniki powodują, że boje stają się podstawowym nośnikiem przyrządów pomiarowych na morzach i oceanach. Na oceanach stosuje się też boje dryfujące, co wobec braku stałej cyrkulacji wód w Bałtyku nie ma zastosowania i nastręczałoby wiele trudności w asymilacji i wykorzystaniu danych dla potrzeb osłony meteorologicznej oraz serwisowaniu boi i czujników w przypadku awarii. Ponadto boje dryfujące są przede wszystkim wykorzystywane dla celów dostarczania danych o cyrkulacji wód w powiązaniu z danymi meteorologicznymi. Duże znaczenie boi pomiarowych na morzach już od 1985 roku jest uwzględniane w strukturach Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO) oraz Międzyrządowej Komisji Oceanograficznej (IOC), kiedy powołano wspólnie Panel do spraw współpracy w zakresie danych z boi (The Data Buoy Cooperation Panel - DBCP). Od 1993 roku Panel włączył w swoje prace także zagadnienia boi kotwiczonych, jako bardzo ważnego nośnika systemów pomiarowych dostarczających dane meteorologiczne w czasie rzeczywistym z obszarów morskich. Realizacja przedsięwzięcia, poza zakupieniem boi, wymaga zabezpieczenia środków finansowych na ich instalację obejmującą odpowiedni system kotwiczenia, koszty rejsów na statku w celu wystawienia boi, a następnie ich ostatecznego sprawdzenia przed końcowym odbiorem systemu pomiarowego. 47

48 W trakcie instalacji systemu przez dostawcę zostaną przeprowadzone instruktaże dla personelu IMGW-PIB dla zagwarantowania bezawaryjnego działania systemu. W zakres prac niezbędnych dla transmisji danych na ląd wchodzi budowa systemu komunikacyjnego obejmującego nadajniki satelitarne oraz VHS i elementy części odbiorczej wraz z gromadzeniem wstępnym, kontrolą jakości i dalszym przetwarzaniem danych w systemie asymilacji modelu COSMO. Poza systemem komunikacji zostanie zbudowany zintegrowany system gromadzenia danych w powiązaniu z Centralną Bazą Danych Operacyjnych i Historycznych wraz z interfejsami użytkowników. Realizacja podzadania obejmuje: zakup 4 boi z czujnikami meteorologicznymi. o przewiduje się zakup czterech boi wraz z kompletem osprzętu pomiarowego. W celu zapewnienia zakładanej, 80% ciągłości danych, na morzu zostaną rozstawione tylko trzy boje, natomiast czwarta będzie stanowiła zapas na wypadek zdarzeń losowych, takich jak zerwanie pławy w trakcie warunków ekstremalnych i jej zdryfowanie na teren obcego państwa, wytrałowanie przez kuter rybacki itp. Sytuacje takie powodują znaczącą przerwę czasową od momentu przerwania pomiarów do momentu przywrócenia pełnej sprawności w tej samej lokalizacji. Dla uniknięcie przerw w pierwszej kolejności ustawia się nową boję, a następnie prowadzi się akcję ratunkową, serwisową zastąpionej boi. W skład zestawu wchodzą też urządzenia kotwiczące, których rozwiązania techniczne zapewniają zwiększone bezpieczeństwo boi, jak również zainstalowanego osprzętu pomiarowego. o osprzęt pomiarowy W skład osprzętu wchodzą przyrządy zapewniające pomiar podstawowych parametrów atmosfery tj. min. ciśnienia atmosferycznego, prędkości i kierunku wiatru, temperatury powietrza oraz system zapisu danych i przygotowania ich do transmisji na ląd, a także układ zasilania zapewniający przynajmniej 6-cio miesięczną autonomiczność pławy. o systemy łączności Ze względu na dużą odległość od lądu oraz brak stacji przekaźnikowych sieci GSM na morzu, transmisja danych zostanie oparta na łączności satelitarnej sieci IRIDIUM, której koszty znacząco zmalały w ostatnich latach. Drugim systemem łączności (systemem krótkodystansowym, serwisowym) będzie łączność VHS, wykorzystywana w trakcie zdalnego serwisu urządzeń pomiarowych z pokładu statku lub łodzi serwisowej, podczas warunków uniemożliwiających bezpieczne wejście na pławę. Pasmo VHF pozwoli na 48

49 bezpośrednią komunikację z urządzeniami pławy i ich pełną diagnostykę. W przypadku łączności satelitarnej jest to wykluczone ze względu na koszty transmisji. Wprowadzenie danych pomiarowych do systemu GTS będzie w praktyce oznaczało ich niezwłoczne wykorzystanie w istniejącym systemie asymilacji danych w modelu COSMO, a co za tym idzie poprawę jakości prognoz meteorologicznych. instalacja i konserwacja systemu Prace techniczne wiążą się z bezpośrednimi pracami na morzu, w założeniu będą wykonywane przez dostawcę boi oraz w oparciu o częściowe siły i środki IMGW-PIB po przeprowadzeniu instruktaży dla pracowników IMGW-PIB do dalszej samodzielnej obsługi urządzeń i systemów. budowa infrastruktury teleinformatycznej Podstawowym zadaniem infrastruktury i jej modułów będzie odbiór danych pomiarowych, ich przetworzenie, kontrola jakości, a następnie przekazanie do modelu COSMO, jak również do modeli numerycznych prognozujących falowanie na Morzu Bałtyckim. Wizualizacja danych w Biurze Meteorologicznych Prognoz Morskich pozwoli na weryfikację wydawanych prognoz i ostrzeżeń. Dla zapewnienia właściwej komunikacji pomiędzy bojami, a centrum nadzoru boi w IMGW-PIB (docelowa siedziba w Oddziale Morskim IMGW-PIB) konieczne jest zbudowanie właściwej infrastruktury informatycznej do odbioru sygnałów z satelity. Analiza podstawowych danych, a w szczególności analiza danych o położeniu boi pozwoli odpowiednio szybko reagować w sytuacji kryzysowej (np.: w przypadku zakłóceń w odbiorze danych, czy też zerwania się zestawu kotwicznego). System telekomunikacyjny powinien być zautomatyzowany i przekazywać informacje o sytuacji na boi w czasie rzeczywistym poprzez sieć GSM w formie sms do pracowników odpowiedzialnych za poprawność pracy urządzeń. 49

50 Zadanie 2.: Rozwój infrastruktury teleinformatycznej systemu METEO-RISK ( ) Podzadanie 2.1: Zapewnienie niezbędnej funkcjonalności umożliwiającej obsługę danych i meta danych wytwarzanych w procesie modelowania numerycznego przez Centralną Bazę Danych wykorzystywaną w IMGW-PIB jako centralne repozytorium danych oraz zapewnienie prezentacji wyników modelowania i pomiarów w środowisku GIS wraz z uzupełnieniem infrastruktury technicznej 50

51 Cel podzadania Celem podzadania jest uzupełnienie funkcjonalności Centralnej Bazy Danych o moduły umożliwiające obsługę wyników modelowania numerycznego w postaci danych cyfrowych w środowisku przestrzennym. Poprzez wyniki modelowania rozumiane są dane i metadane w seriach prognoz numerycznych. Zostanie również zapewniona prezentacja danych wyników modelowania oraz danych pomiarowych jako warstw w postaci graficznej oraz za pośrednictwem usług w środowisku GIS z wykorzystaniem standardów OGC. Warstwy dostępne będą dla wybranych stanowisk w IMGW z grubego klienta oraz jako prezentacja z wykorzystaniem strony WWW. Zostanie zapewnione również korelacja z zadaniami dotyczącymi radaru meteorologicznego, systemu wykrywania i lokalizacji wyładowań meteorologicznych i modyfikacji systemów radiosondażowych w których zakresie zostaną dostarczone dane pomiarowe i prognostyczne i zostaną one zintegrowane z Centralną Bazą Danych. Opis podzadania W ramach podzadania system METEO-RISK zostanie wyposażony w następujące, nowe funkcjonalności: wsparcie dla metadanych produktów plikowych dostarczanych w wyniku modelowania numerycznego, wsparcie dla wprowadzania danych wynikowych modeli numerycznych do Centralnej Bazy Danych Operacyjnych w formie danych relacyjnych, integracji wyników modelowania oraz danych pomiarowych w środowisku GIS oraz udostępnianie ich z wykorzystaniem standardów OGC, rozbudowa infrastruktury teleinformatycznej w zakresie przestrzeni przeznaczonej na dane plikowe i relacyjne oraz archiwalne, rozbudowa klastrów o infrastrukturę niezbędną dla optymalizacji i przyspieszenia obliczeń modeli numerycznych, wdrożenie serwera mapowego w środowisku informatycznym IMGW-PIB Opis realizacji podzadania Realizacja podzadania przeprowadzona zostanie kilkuetapowo. Po przeprowadzeniu postępowania przetargowego w trybie przetargu nieograniczonego i wyborze dostawcy planowane jest podpisanie umowy z Wykonawcą na koniec grudnia Po podpisaniu umowy planowany jest trzymiesięczny etap analityczny w trakcie którego Wykonawca przeprowadzi analizę środowiska, procesów i danych (metadanych) i jako wynik etapu dostarczy projekt systemu. Kolejny etap dostawy infrastruktury i ewentualnego oprogramowania standardowego, wytwarzania systemu i modyfikacji istniejącego środowiska 51

52 planowany jest na cztery miesiące do końca lipca Ostatni dwumiesięczny etap, planowany do końca września 2015 to procesy testów, akceptacji i odbiorów. Wdrożenie systemu do pracy operacyjnej w środowisku IMGW-PIB zostanie przeprowadzone do września Podstawowe przesłanki uzasadniające realizację podzadania Realizacja obsługi danych i metadanych w postaci danych cyfrowych (postać relacyjna) oraz umieszczenie danych wynikowych modelowania numerycznego oraz danych pomiarowych w Centralnej Bazie Danych w formie relacyjnej oraz ich prezentacja w środowisku GIS związana jest z realizacją celu Projektu METEO-RISK: Stworzenie możliwości efektywnej interpretacji wyników prognoz przez użytkowników oraz poprawa kontroli jakości prognoz oraz Stworzenie szczegółowego zasobu danych i informacji meteorologicznych, który w dalszej perspektywie umożliwi wdrożenie procedury asymilacji danych z istniejącego w IMGW-PIB systemu radarów pogodowych i satelitów meteorologicznych, pozwalających na możliwie pełne analizowanie skali zagrożeń naturalnych i adekwatne planowanie działań ratowniczych.. Realizacja podzadania umożliwi odwzorowanie na dowolnych GIS owych podkładach mapowych zasięgów prognozowanych zjawisk atmosferycznych. Pozwoli to z większą dokładnością określać obszary zagrożone zjawiskami pogodowymi. Działania te związane są bezpośrednio z jednym z głównych celów projektu METEO-RISK, którym jest Rozwinięcie infrastruktury pomiarowo-prognostycznej wspomagającej prognozowanie numeryczne z której informacje będą asymilowane do modeli prognozowania numerycznego pogody. Zakres podzadania Podzadanie obejmuje w szczególności: oprogramowanie dedykowane realizujące wymienione funkcjonalności, oprogramowanie standardowe wspierające wymienione funkcjonalności systemu, w tym oprogramowanie bazodanowe i oprogramowanie GIS, moduły klastrów obliczeniowych umożliwiające zwiększenie pamięci operacyjnej, przestrzeń dyskowa dla środowiska Centralnej Bazy Danch z przeznaczeniem dla modeli numerycznych, przestrzeń dyskowa relacyjna jako rozszerzenie Centralnej Bazy Danych z przeznaczeniem dla interpretacji modeli numerycznych do postaci cyfrowej w środowisku przestrzennym, stacje robocze dla administratorów. 52

53 Niemożliwym jest wykonanie tego podzadania bez udziału ekspertów z IMGW-PIB, dlatego do jego realizacji zostaną zatrudnieni eksperci ze strony synoptyków, dla których oprogramowanie będzie tworzone i w zależności od zakresu zadań. Szczególnie istotne będzie zaangażowanie ekspertów w fazie testowania i weryfikacji użyteczności testowanych rozwiązań. Część prac w ramach podzadania zostanie zlecona firmom zewnętrznym wybranym w trybie zamówień publicznych. Podzadanie 2.2: Systemy informatyczne do wizualizacji i preanalizy wyników modeli numerycznych Cel podzadania Wyniki numerycznych modeli prognoz pogody, których poprawa efektywności była realizowana w ramach projektu Meteo-Risk, są bardzo ważnym narzędziem warsztatu pracy współczesnego synoptyka meteorologa. Krytyczna analiza wyników modeli numerycznych przeprowadzona przez wykwalifikowanych synoptyków meteorologów jest bardzo ważnym etapem opracowywania prognoz i ostrzeżeń meteorologicznych. Rozwój modeli numerycznych w wyniku poprawy rozdzielczości i mocy obliczeniowych infrastruktury informatycznej prowadzi do uzyskiwania coraz większej liczby wskaźników i informacji wynikowych. W związku z tym niezbędne jest dostarczenie zaawansowanym użytkownikom, jakimi są synoptycy meteorolodzy, narzędzi wspomagających interpretację wyników modeli w procesie ich analizy i tworzenia informacji o stanie atmosfery i możliwych zagrożeniach, które są przydatne odbiorcy końcowemu (centra zarządzania kryzysowego różnych szczebli, Rządowe Centrum Bezpieczeństwa, służby Państwowej Straży Pożarnej i inne instytucje oraz społeczeństwo). Ważne jest przekazanie synoptykom meteorologom narzędzi, które umożliwią poprawienie rozdzielczości czasowej i przestrzennej prognoz synoptycznych poprzez interaktywną analizę i weryfikację wyników modeli numerycznych. Stworzenie narzędzia, które umożliwi połączenie krytycznej analizy wyników modeli numerycznej, ich weryfikację i wygenerowanie produktu zachowującego rozdzielczość czasową modelu numerycznego przy wykorzystaniu analitycznego podejścia i wiedzy synoptyka meteorologa. Opis podzadania Niebezpieczne zjawiska występujące w atmosferze tworzą listę kilkunastu elementów meteorologicznych, które mogą oddziaływać pojedynczo lub oddziałując w różnych kombinacjach w tym samym czasie. Zjawiskiem najtrudniejszym do prognozowania i w związku z tym prognozowanym ze stosunkowo krótkim czasem wyprzedzenia są burze i zjawiska im towarzyszące. Celem projektu METEO-RISK jest poprawa wyników modeli 53

54 numerycznych w celu zwiększenia trafności prognoz i wzrostu możliwości ostrzegania społeczeństwa. W celu pełniejszego wykorzystania wyników modeli numerycznych wykorzystywanych w procesie opracowywania i wydawania ostrzeżeń o burzach i zjawiskach im towarzyszących konieczne jest dostarczenie wykwalifikowanym synoptykom meteorologom wyspecjalizowanych narzędzi informatycznych ułatwiających analizę i ocenę sytuacji pogodowej, opracowanie ostrzeżenia i przekazanie odbiorcy końcowemu w formie łatwej do szybkiej interpretacji i podjęcia decyzji o działaniach minimalizujących skutki zjawiska. Przykładowo ważnym odbiorcą tego typu informacji są żeglarze, do których informacja powinna dotrzeć z wyprzedzeniem czasowym umożliwiającym bezpieczne dotarcie do brzegu. Jednym z beneficjentów i ważnych odbiorców projektu METEO-RISK są synoptycy meteorolodzy, którzy w związku z posiadanymi kwalifikacjami opracowują prognozy i ostrzeżenia meteorologiczne. Bardzo ważnym wynikiem projektu jest obliczanie prognoz probabilistycznych i wiązkowych, które muszą zostać odpowiednio zaprezentowane i wizualizowane, żeby możliwe było ich wykorzystanie w procesie zarówno wydawania ostrzeżeń meteorologicznych, jak i podejmowania decyzji związanych z zarządzaniem kryzysowym. Etap I Projektu nie uwzględniał wizualizacji tych wyników. Niezbędnym etapem analizy wyników numerycznych modeli prognoz pogody jest ocena sprawdzalności modelu, krytyczna analiza wyników poprzednich cykli obliczeniowych. Ma to ogromne znaczenie w procesie przypisywania wagi poszczególnym wynikom. Zadaniem systemu informatycznego realizowanego w ramach tego podzadania jest bezpośrednie wsparcie synoptyka w procesie przygotowania prognoz i późniejszego ich nadzorowania i aktualizacji. Z założenia System powinien być pomostem między wynikami modeli numerycznych stosowanych w PSHM w pierwszej fazie procesu prognozowania a platformą do weryfikacji wyników modeli numerycznych na podstawie danych obserwacyjno-pomiarowych w dalszym procesie monitorowania i nadzoru. Zakres podzadania Podstawowym celem podzadania jest stworzenie systemu, który w szybki i kompleksowy sposób stworzy podstawy do analizy i prognozy na operacyjnym stanowisku synoptycznym. Zautomatyzowanie procesu monitorowania i weryfikacji wyników modeli numerycznych i prognoz ułatwi zobiektywizowanie procesu podejmowania decyzji i oceny sytuacji. System ten tworzyć będą trzy fundamenty: prognozowanie preanaliza wyników modeli numerycznych, weryfikacja wyników modeli numerycznych, ewaluacja. 54

55 System ten będzie w założeniu w pełni zagnieżdżony w istniejącej infrastrukturze IMGW-PIB, wykorzystując wyniki modeli numerycznych liczonych w IMGW-PIB, a w celu ich weryfikacji będzie asymilować dane pomiarowo-obserwacyjne. Na bazie tego wsadu informacyjnego system dokona dalszego przetwarzania danych aż do uzyskania produktu i jego prezentacji. Istotną funkcjonalnością systemu będzie edytowanie wyników modelu numerycznego w celu ich weryfikacji. Produkt finalny może podlegać jeszcze przetwarzaniu manualnemu przez synoptyka, możliwe będzie np. dodawanie komentarza, w postaci meta-danych, może też być publikowany bezpośrednio, po uzyskaniu pewności, że wyniki są satysfakcjonująco wiarygodne. Uzasadnienie realizacji podzadania Wyniki realizacji podzadania umożliwią wprowadzenie nowych technik prognostycznych wygenerowanych w pierwszym etapie projektu METEO-RISK. Zastosowanie nowej generacji prognoz numerycznych wpłynie na polepszenie jakości prognoz synoptycznych i ostrzeżeń wydawanych przez synoptyków. W rezultacie znacznie wzrośnie skuteczność wydawania informacji o niebezpiecznych zjawiskach meteorologicznych, a co z tym się wiąże, możliwość szybkiego reagowania przez wojewódzkie centra kryzysowe oraz możliwość zabezpieczania mienia i przygotowania społeczeństwa na zagrożenia. Opracowywanie prognoz meteorologicznych na potrzeby osłony hydrologicznej jest bardzo ważnym zadaniem. Podstawą prognoz hydrologicznych są modele hydrologiczne wymagające informacji meteorologicznej z dużą rozdzielczością czasową i przestrzenną, której nie są w stanie zapewnić ludzie. System umożliwi krytyczną analizę i sprawną weryfikację wyników modeli numerycznych w oparciu o prognozę synoptyczną w czasie umożliwiającym wykorzystanie tej informacji w modelowaniu hydrologicznym. Czas wyprzedzenia informacji o niebezpiecznym zjawisku jest elementem kluczowym w procesie ostrzegania i informowania o niebezpiecznych zjawiskach meteorologicznych. Dostępność i ilość danych prognostycznych generowanych przez modele numeryczne wymaga wprowadzenia etapu ich pre-analizy i odpowiedniej wizualizacji w celu usprawnienia pracy synoptyka. Ponadto Instytut dysponuje ogromną ilością danych, które jednak prezentowane są oddzielnie. Zarządzanie tymi danymi, ich wykorzystanie, raportowanie uwag jest problematyczne i czasochłonne. Skutkiem nieścisłości prognoz modelowych tworzy się wyraźna bariera między wynikami modeli numerycznych, a obserwacją, uniemożliwiającą dobrą analizę sytuacji prognostycznej. Podstawą dobrej prognozy jest prawidłowa diagnoza. System realizowany w tym podzadaniu ma na celu jak najściślejsze powiązanie tych dwóch grup informacji, aby prognoza była jak najbardziej trafna. 55

56 Zadanie 3.: Opracowanie i wdrożenie narzędzi efektywnej interpretacji wyników modelu COSMO ( ) Podzadanie 3.1: Aplikacyjne wykorzystanie wyników modelu COSMO W ramach podzadania 3.1. zostaną wykonane zadania cząstkowe wymienione poniżej: Z1 - Specjalistyczna aplikacja dla zespołów terenowych Państwowej Straży Pożarnej udostępniająca aktualną sytuację hydrologiczno-meteorologiczną Aplikacja ta umożliwi zastępom Straży Pożarnej pozyskiwanie najbardziej aktualnych danych z sieci pomiarowej IMGW-PIB na urządzeniach mobilnych ze szczególnym nastawieniem na dane hydrologiczne. Dzięki informacjom przesyłanym za pośrednictwem opisywanej aplikacji jednostki Państwowej Straży Pożarnej będą miały możliwość lepszego koordynowania działań na wałach przeciwpowodziowych, będą miały dostęp do informacji na temat możliwych zmian poziomu rzeki, jak i przepływów z modeli hydrologicznych, a także do bieżących informacji o przemieszczaniu się fali powodziowej. Z2 - Opracowanie metodyki oraz wykonanie aplikacji do łączenia prognoz opadu z nowcastingu radarowego (model INCA/SCENE) i numerycznego modelu meteorologicznego (COSMO) W IMGW-PIB działają operacyjnie modele nowcastingu (krótkoterminowych prognoz) opadów INCA i SCENE, które na bazie przede wszystkim danych radarowych generują z wysoką rozdzielczością czasową i przestrzenną (1 km) prognozy natężenia i sum opadu z czasem wyprzedzenia, który zależy od dynamiki zmian pola opadu. Odpowiednią jakość prognoz uzyskuje się dla czasów wyprzedzenia maksymalnie 1,5 2 godziny. Dłuższe czasy wyprzedzenia rzędu 72 godz. zapewniają numeryczne modele meteorologiczne, jak działający operacyjnie w IMGW-PIB model COSMO, jednak ze znacznie gorszą rozdzielczością. Optymalnym rozwiązaniem jest połączenie tych dwóch rodzajów prognoz tak, by wykorzystać zalety obydwóch, m.in. stosując np. funkcje wagowe do ich łączenia, oparte na analizowanej w czasie rzeczywistym jakości poszczególnych prognoz. Uzyskane w ten sposób prognozy 56

57 hybrydowe zapewnią najlepszą jakość możliwą do uzyskania przy obecnie działających operacyjnie systemach pomiarowych i modelach numerycznych. Z3 - Opracowanie metodyki oraz wykonanie procedur do generowania prognoz wiązkowych w ramach nowcastingu opadów modelem INCA/SCENE Nowcasting pola opadu, czyli prognozy z czasem wyprzedzenia rzędu 2 godz., wykonywany jest operacyjnie w IMGW-PIB przez modele INCA i SCENE. Są to modele deterministyczne, czyli generujące jeden scenariusz opadowy. W takich prognozach nie jest uwzględniona niepewność prognoz, która w przypadku pola opadu jest bardzo duża ze względu na jego dużą dynamikę czasową i przestrzenną. Jednym ze sposobów dostarczania użytkownikowi tych prognoz informacji o niepewności (jakości) jest generowanie prognoz wiązkowych, czyli pakietu (najczęściej kilkudziesięciu) równoprawdopodobnych scenariuszy opadowych. Rozwiązanie to umożliwia np. generowanie obok najbardziej prawdopodobnych scenariuszy również określonych percentyli pola opadu. Jest to rozwiązanie bardzo pożądane przez użytkowników tych danych, w szczególności synoptyków i hydrologów. Algorytm generujący takie scenariusze powinien uwzględniać rozkład przestrzenny pola jakości prognoz. Z4 - Pogodowe, tematyczne aplikacje mobilne Wykonanych zostanie 8 szt. dedykowanych mobilnych aplikacji pogodowych dla różnych grup odbiorców na najpopularniejsze dostępne obecnie platformy smartfonów (Android, IOS, Windows Phone). Aplikacje te będą umożliwiały odbieranie na telefonie informacji meteorologicznych, zwłaszcza ostrzeżeń o niebezpiecznych zjawiskach pogodowych w kontekście grupy odbiorców, np.: osób uprawiających sport, wędkarzy, przedsiębiorców, kierowców, działkowców. Korzystanie z nich będzie łatwiejsze, poprzez powiązanie z informacją przeznaczoną do konkretnej grupy. Aplikacje będą proste w użytkowaniu i czytelne graficznie dla zwykłego odbiorcy, a zarazem będą przekazywały maksimum informacji pogodowych, potrzebnych aby przygotować się na potencjalne zagrożenia. Zalety: - informacje pogodowe podane w języku odbiorcy, np. działkowca - obsługa wszystkich popularnych platform mobilnych w Polsce 57

58 Z5 - Specjalistyczny moduł aplikacyjny do obserwacji meteorologicznych i hydrologicznych, prowadzonych przez użytkowników telefonów komórkowych. Aplikacje raportujące stan pogody na różne rodzaje telefonów mają umożliwiać użytkownikom telefonów przesyłanie informacji hydro-meteorologicznej do IMGW- PIB. Użytkownik telefonu dzięki tej aplikacji będzie mógł np.: przesłać obraz aktualnego zachmurzenia w danym miejscu, przesłać wypełnioną krótką ankietę pogodową z danej lokalizacji. Dane od obserwatorów społecznych będą bezcenną informacją dla IMGW-PIB, ponieważ będą to informacje o faktycznym, realnym stanie atmosfery w danej chwili na danym obszarze. Stanowić one będą uzupełnienie informacji uzyskiwanych z sieci synoptycznej, telemetrii oraz z radarów meteorologicznych. Dzięki informacjom przesyłanym za pośrednictwem opisywanej aplikacji IMGW-PIB będzie miał pełniejszy i wiarygodniejszy obraz aktualnej sytuacji pogodowej w danym miejscu. Zalety: - unikalna możliwość pozyskania obserwacji od obywateli, - innowacyjne zastosowanie telefonów komórkowych w służbie hydrometeorologicznej, - budowanie społeczności zaangażowanej w prace IMGW-PIB, - dodatkowe dane, które można wykorzystać przy tworzeniu produktów. Z6 - Rozbudowa Systemu Zbierania Danych ze Stacji Synoptycznych o moduły wsparcia obserwacji i zaawansowanej weryfikacji danych pomiarowych System Zbierania Danych ze Stacji Synoptycznych zostanie rozbudowany o moduły wsparcia obserwacji i zaawansowanej weryfikacji danych pomiarowych. Oprogramowanie to przy pomocy zaawansowanych algorytmów będzie weryfikować poprawność produktów, które są generowane przez używany przez IMGW-PIB System Zbierania Danych ze Stacji Synoptycznych. Zainstalowanie w SZDzSS dodatkowych modułów spowoduje poprawę jakości produktów pogodowych dostarczanych przez IMGW-PIB do swoich odbiorców. Dzięki temu System numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych (efekt projektu METEO-RISK) będzie asymilował lepszej jakości dane synoptyczne. Spowoduje to poprawę kontroli jakości prognoz, pochodzących z Systemu 58

59 numerycznego prognozowania pogody i przewidywania zagrożeń meteorologicznych - co jest jednym z celów szczegółowych projektu METEO-RISK. Przykładowe planowane funkcjonalności modułów wsparcia obserwacji i zaawansowanej weryfikacji danych pomiarowych: - arbitralna weryfikacja maksymalnych dopuszczalnych zakresów wartości wprowadzanych, - weryfikacja zależności pomiędzy wartościami a stanem pogody, - ocena prawdopodobieństwa prawidłowości zestawu danych, - ocena prawdopodobieństwa prawidłowości depesz, - zastosowanie zestawu dopuszczanych kombinacji elementów pogody, - kontrola zmiany elementów pogody w zależności od przebiegu zmian pogody w ciągu ostatnich kilku godzin, - notyfikacja o przekroczeniu zakresu dopuszczalnych danych wejściowych w zależności od pory dnia i roku, - zastosowanie logiki rozmytej dla monitorowania stanów pogody, - przewidywanie wystąpienia obserwowalnych zjawisk pogodowych na podstawie danych pomiarowych, - kontrola realizacji depesz STORM w zależności od stanu pogody, - manualna kontrola zewnętrzna dla depesz SYNOP, STORM, AVIO oraz wartości pomierzonych przez stację, poniżej określonego poziomu prawdopodobieństwa prawidłowości. Podzadanie 3.2: Utworzenie i wyposażenie centrów osłony hydrologicznej wykorzystujących wyniki modelu COSMO Cel podzadania Głównym celem podzadania jest opracowanie i wdrożenie narzędzi kontroli i podniesienie jakości prognoz numerycznych oraz ich efektywnej interpretacji poprzez utworzenie i wyposażenie centrów osłony hydrologicznej IMGW PIB. Celem szczegółowym jest implementacja metod wykorzystania wyników modeli numerycznych wraz z systemami wizualizacji i prezentacji przestrzennych na potrzeby centrów osłony hydrologicznej. 59

60 Opis podzadania W ramach zadania planowane jest utworzenie w IMGW PIB centrów osłony hydrologicznej i ich wyposażenie w narzędzia ułatwiające przeprowadzenie wszechstronnej analizy i interpretacji pochodzących z różnych źródeł danych pomiarowo obserwacyjnych i prognostycznych. Narzędzia te, rozumiane są w szerokim ujęciu obejmując zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie mają wesprzeć, rozwinąć i skuteczniej oraz efektywniej prowadzić zadania realizowane w Biurach Prognoz Hydrologicznych IMGW PIB w zakresie osłony hydrologicznej (zadania te określa ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne, tekst jednolity Dz. U. z 2012 r. poz. 145 ze zm.). Na podsystem sprzętowy składają się środki techniczne do wizualizacji (m.in. ścianka wizyjna, tablica multimedialna, aplikacja wideokonferencyjna) oraz do utrzymania ich prawidłowych parametrów i obsługi (klimatyzacja, laptopy). Podsystem oprogramowania oparty zostanie na powszechnie stosowanej w IMGW PIB platformie webowej do prezentacji danych Monitorze IMGW PIB, który wymaga uzupełnienia o nowe funkcjonalności, ale także aktualizacji oprogramowania służącego do przygotowywania prognoz hydrologicznych i hydraulicznych. Rozwinięcie nowych funkcjonalności w Monitorze pozwoli na operacyjne wykorzystanie coraz szerszej gamy produktów tworzonych w oparciu o najnowsze technologie (w tym satelitarnych, radarowych, prognoz wiązkowych), umożliwi dostosowanie tej aplikacji do wymagań nowych narzędzi wizualizacyjnych (obsługa i tworzenie prezentacji wielkoekranowych i wielkoformatowych, prezentacje sekwencyjne), ale przede wszystkim umożliwi wszechstronną prezentację danych w przystępnej formie (przestrzenne rozkłady parametrów z numerycznych modeli meteorologicznych, aktualizacja map dynamicznych, prezentacja prognoz hydrologicznych). Ważna jest także implementacja w nim modułu wspierającego procesy podejmowania decyzji w oparciu o metody identyfikujące potencjalne zagrożenie z wykorzystaniem prognoz z numerycznych modeli pogody, a także modułu do zarządzania informacją o aktualnej i prognozowanej sytuacji hydrologiczno-meteorologicznej. Zakres podzadania Podzadanie obejmuje następujące działania: Obsługa i utworzenie systemu obrazowania; Obsługa i tworzenie prezentacji wielkoekranowych i wielkoformatowych z wykorzystaniem nowych możliwości prezentacyjnych; Rozbudowa w zakresie list aplikacji IMGW PIB prezentującej dane prognostyczne i pomiarowo-obserwacyjne dla obiektów meteorologicznych, hydrologicznych oraz produktów pozyskiwanych z modelu prognozowania numerycznego COSMO o możliwość wyboru dla poszczególnych stacji (grup stacji) lub obszarów: danych podstawowych, 60

61 prezentacji wykresowych (hydro i histogramy, wykresy przepływów, wykresy parametrów meteorologicznych), w tym prognoz z modelu COSMO, przekroi poprzecznych, tabeli z danymi, w tym prognoz, zdjęć z cyfrowych kamer on-line, komórek GSM i zaprezentowanie ich w osobnych niezależnych oknach, co umożliwi ich dowolną prezentację wielkoekranową lub/i wielkoformatową. Opracowane zostaną aplikacje do prezentacji sekwencyjnych z wykorzystaniem nowych możliwości prezentacyjnych i funkcjonalnych. Obejmą implementacje funkcjonalności umożliwiających budowanie i zapamiętywanie scenariuszy prezentacji powtarzalnych ekranów w aplikacji IMGW PIB, prezentujących dane prognostyczne i pomiarowoobserwacyjne w dowolnej sekwencji i definiowalnych pętlach czasowych. Prezentacja prognoz meteorologicznych oraz rozbudowa prezentacji prognoz hydrologicznych Opracowana zostanie prezentacja prognoz, w tym prognoz przestrzennych modelu COSMO lub innych meteorologicznych modeli numerycznych, w tym rozbudowa prezentacji prognoz z modeli opad-odpływ, obejmująca następujące funkcjonalności: Rozbudowa liczby prezentacji prognoz z modeli opad-odpływ opracowywanych na podstawie modelu prognozowania COSMO. Opracowanie narzędzia do wizualizacji prognoz dla zbiorników retencyjnych opracowanych w oparciu o model COSMO. Budowa narzędzia do przeliczania prognoz w postaci map opadowych z systemów modelowania numerycznego COSMO do dowolnych zlewni jak i punktów pomiarowych prezentacja wyników w aplikacji IMGW PIB. Aktualizacja obecnego środowiska informatycznego wykorzystywanego w osłonie hydrologicznej w przygotowywaniu prognoz z modeli hydrologicznych i hydraulicznych Aktualizacja oprogramowania do celów modelowania hydrologicznego i hydraulicznego opartego o wyniki numerycznego prognozowania meteorologicznego. Definiowanie widoku map dynamicznych wraz z filtrowaniem w oparciu o określone obszary z implementacją prezentacji prognoz i produktów z systemu modelowania COSMO lub innych meteorologicznych modeli numerycznych. Implementacja warstw z definiowalnymi obszarami (np. zlewni rzecznych, granic miast itp.) w module map dynamicznych w aplikacji prezentującej dane prognostyczne i pomiarowo- 61

62 obserwacyjne wraz z mechanizmem filtrowania zawartości map. Prezentacja dla obszarów prognoz i produktów z systemu modelowania COSMO lub innych meteorologicznych modeli numerycznych. Implementacja modułu wspierającego procesy podejmowania decyzji w oparciu o metody identyfikujące potencjalne zagrożenie z wykorzystaniem prognoz systemu modelowania COSMO lub innych meteorologicznych modeli numerycznych. Implementacja metod identyfikujących potencjalne zagrożenie hydrologicznometeorologiczne wykorzystujących wystąpienie lub prognozę zjawiska na stacjach powiązanych i wzajemnie oddziaływujących. Wykorzystanie prognoz meteorologicznych z modeli numerycznych modelu COSMO. Budowa narzędzi prezentacyjnych i wizualizacyjnych aplikacji IMGW PIB prezentującej dane prognostyczne i pomiarowoobserwacyjne dla zidentyfikowanych sytuacji potencjalnych zagrożeń. System zarządzania informacją o aktualnej i prognozowanej sytuacji hydrologicznometeorologicznej W celu umiejętnego i efektywnego zarządzania informacją dwa centra osłony hydrologicznej zostaną wyposażone w system składający się ze ścianki wizyjnej oraz modułu e- konferencji, który umożliwi szybszą i prostszą wymianę informacji z siedmioma lokalizacjami, w których umieszczone zostaną terminale do wideokonferencji. Pozostałe lokalizacje uczestniczące w podejmowaniu decyzji oraz konsultacjach zostaną wyposażone w system wideokonferencji oraz sprzęt umożliwiający interaktywne uczestnictwo w niej. Głównym składowym systemu ścianki wizyjnej będzie zestaw monitorów bezszwowych (ramka wokół monitora jest minimalna, co ułatwia pełniejsze wykorzystanie całej przestrzeni oferowanej przez ściankę wizyjną) o dużej rozdzielczości i rozmiarach, umożliwiający przejrzystą prezentację dużej liczby danych jednocześnie. Drugą składową będzie serwer graficzny z modułem zarządzającym, sterujący monitorami ścianki i integrujący cały system. Monitory w centrach osłony hydrologicznej zostaną zamontowane na specjalistycznych stelażach przystosowanych do tego celu. Do sterowania całym systemem ścianki wizyjnej oraz pozostałymi komponentami wizualizacji użyty zostanie serwer graficzny, przygotowany specjalnie do tego celu i spersonalizowany do danej lokalizacji. Serwer zostanie wyposażony w karty wejściowe i wyjściowe które umożliwią integrację wszystkich elementów w jednym miejscu (łącznie z wideokonferencją) i przejrzyste administrowanie składowymi. Serwer graficzny składany jest z elementów modułowych, rozwiązanie takie umożliwi modernizację i rozbudowę 62

63 systemu o moduły i funkcjonalności, które w przyszłości mogą się pojawić lub być potrzebne. Dopasowanie elementów składowych do danej lokalizacji zapewni w pełni efektywne wykorzystanie jego możliwości. W celu zapewnienia prawidłowych warunków pracy urządzenia umieszczone zostanie ono w serwerowni zlokalizowanej w tym samym budynku na tym samym piętrze. Zapewni to ochronę użytkowników w pokoju operacyjnym przed nadmiernym hałasem oraz ciepłem wytwarzanym przez pracujące urządzenie. Komunikacja pomiędzy elementami zlokalizowanymi w centrach osłony hydrologicznej, tj. monitorami oraz pulpitem sterującym a serwerem graficznym odbywać będzie się za pomocą kabli sieciowych, kabli HDMI oraz kabla głośnikowego (audio do wideokonferencji). Całość będzie sterowana za pomocą umieszczonego w centrach osłony hydrologicznej interfejsu w postaci dotykowego pulpitu sterującego, klawiatury, myszy oraz monitora z funkcją dotykową, na którym zdublowany będzie obraz ze ścianki wizyjnej (co ułatwi obsługiwanie). Użytkownik siedząc przed monitorem pracować będzie jak na zwykłym komputerze personalnym, posiadając jednocześnie możliwości jakie daje duża rozdzielczość do przejrzystego prezentowania informacji. System zapewnia predefiniowane scenariusze wyświetlanych informacji oraz połączeń, które za pomocą jednego kliknięcia będzie można przełączać między sobą dostosowując wyświetlane treści do danej sytuacji czy też użytkownika. Bardzo przydatne będzie to w sytuacjach kryzysowych, kiedy wybranie danego scenariusza skutkować będzie prezentacją przypisanych do niego wszystkich zadań. W centrach osłony hydrologicznej znajdować będą się tablice multimedialne wyposażone w interaktywny rzutnik z tablicą suchościeralną. Będą one zintegrowane z całym systemem, pozwalając prowadzić analizy danych prezentowanych za pomocą systemów wizualizacyjnych prowadząc jednocześnie wideokonferencję, a także umożliwi przesłanie wyników pracy z tablicy innym uczestnikom wideokonferencji. W miejscach instalacji samych tablic interaktywnych do współpracy z systemem wideokonferencji i obsługi możliwości tablicy przewidziano laptopy, które równocześnie mogą służyć użytkownikom do prowadzenia wideokonferencji w miejscach gdzie nie ma dostępnego sprzętu. W celu zapewnienia najwyższej efektywności zostaną wybrane rozwiązania, które zapewniają pracę urządzeń (przede wszystkim monitorów) w zakresie 24 godzin na dobę przez 7 dni w tygodniu. Ponadto w sytuacjach kryzysowych nie pozostawia centrów bez wsparcia w postaci połączonego systemu wizualizacji oraz wideokonferencji. W pomieszczeniach wyposażonych w ściankę wizyjną (w których urządzenia włączone są non-stop) przewidziano montaż systemu klimatyzacji utrzymującego prawidłowe parametry pracy całego sprzętu a zwłaszcza monitorów, dla których kluczowym parametrem jest temperatura (jeśli będzie za gorąco w pomieszczeniu monitory wyłączą się). Dopełnieniem systemu obrazowania będzie system wideokonferencji zapewniający łączność w standardzie Full HD z siedmioma lokalizacjami jednocześnie. Ponadto w tym samym 63

64 czasie możliwa będzie łączność z dziesięcioma mobilnymi użytkownikami np. ekipami pomiarowymi, centrami zarządzania kryzysowego bądź innymi współużytkownikami. System wideokonferencji zapewni również kompatybilność z innymi liczącymi się na rynku platformami, co umożliwi połączenie z nimi i współpracę w zakresie wykorzystania możliwości wideokonferencji do szybszego przepływu informacji i podejmowania decyzji. Ważnym elementem tego systemu będzie bezpieczeństwo informacji, ponieważ wszystkie połączenia są szyfrowane i nie będą dostępne z zewnątrz. W innych, ogólnie dostępnych rozwiązaniach nie jest zapewnione odpowiednie bezpieczeństwo informacji. System zapewni również możliwość łatwej wymiany materiałów (plików) również w czasie trwania wideokonferencji. W skład systemu wideokonferencji (7 użytkowników) wchodzi wysokiej klasy kamera HD, mikrofon wraz z pulpitem sterującym połączeniami, zestaw nagłośnieniowy (wzmacniacz dźwięku umieszczony w serwerowni oraz głośniki zlokalizowane w pokoju operacyjnym) oraz oprogramowanie. Fizycznie wideokonferencje są zestawiane na serwerze, który będzie zlokalizowany w IMGW-PIB. Połączenia są realizowane poprzez dostępne łącza internetowe oraz inne systemy dla użytkowników mobilnych. Platforma zapewnia możliwość stworzenia wielu kont użytkowników, co ułatwia późniejszą jego eksploatację; ograniczona będzie jedynie ilość osób jednocześnie uczestniczących w wideokonferencji (określona przy projektowaniu systemu). Poza pracą operacyjną system w połączeniu z obrazowaniem wielkoformatowym zapewni możliwość efektywnego prowadzenia szkoleń i prezentacji. Ponadto łatwa i szybka komunikacja pomiędzy centrami operacyjnymi zwiększy przepływ informacji a duża rozdzielczość zapewniona zarówno przez system ścianki wizyjnej, jak i wideokonferencje lepsze zrozumienie omawianych tematów. Po przystąpieniu do realizacji projektu zostaną zaprojektowane szczegółowe rozwiązania i elementy zarówno systemu wideokonferencji jak i ścianek wizyjnych dostosowane do danej lokalizacji oraz przedstawionych założeń, które zapewnią spełnienie wymagań przyszłych użytkowników. Dzięki budowie i udoskonaleniu narzędzi umożliwiających wizualizację, kontrolę, analizę i interpretację danych pochodzących z numerycznych modeli prognostycznych oraz sieci pomiarowo obserwacyjnej oczekuje się poprawy prowadzonej osłony hydrologicznej, rozumianej jako zespół czynności polegających na wykonywaniu i udostępnianiu prognoz hydrologicznych, mających na celu informowanie społeczeństwa i administracji publicznej o zjawiskach hydrologicznych, a także ostrzeganie przed nimi (Art. 9, pkt. 8, Dz. U poz. 145, Ustawa z dnia 10 stycznia 2012 r. o zmianie ustawy Prawo wodne oraz niektórych innych ustaw). Należy zaznaczyć, iż prowadzenie na bieżąco osłony hydrologicznej i meteorologicznej społeczeństwa i gospodarki oraz opracowywanie i udostępnianie prognoz i ostrzeżeń przed żywiołowym działaniem sił przyrody oraz przed suszą jest jednym 64

65 z kluczowych zadań państwowej służby hydrologiczno-meteorologicznej, pełnionej przez Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy (IMGW-PIB) na mocy ustawy z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne (tekst jednolity Dz. U. z 2012 r. poz. 145 ze zm.). Skuteczność i efektywność osłony hydrologicznej opiera się na szybkiej, kompleksowej oraz terminowej analizie i interpretacji danych pomiarowo obserwacyjnych i prognostycznych, pochodzących z różnych źródeł. Kluczową rolę w zwiększeniu tej efektywności odgrywa odpowiedni systemem prezentacji (wizualizacji) wyników numerycznych modeli prognozowania meteorologicznego i hydrologicznego oraz danych pomiarowo obserwacyjnych, uzupełniony o moduły wspierające decyzje synoptyka hydrologa i zarządzania informacją o aktualnej i prognozowanej sytuacji hydrologiczno-meteorologicznej. Na system taki składają się z jednej strony odpowiednie narzędzia do wizualizacji (ścianka wizyjna, tablica multimedialna, system wideokonferencji), a z drugiej odpowiednia platforma (aplikacja) do prezentacji danych, przystosowana do pracy w nowoczesnym środowisku multimedialnym. W związku z operacyjnym wykorzystaniem coraz szerszej gamy produktów tworzonych w IMGW-PIB w oparciu o nowe technologie, konieczna jest modyfikacja aktualnie wykorzystywanej aplikacji webowej w zakresie prezentacji prognoz meteorologicznych i hydrologicznych oraz aktualizacja oprogramowania służącego do przygotowywania prognoz hydrologicznych i hydraulicznych opartych o wyniki numerycznych modeli meteorologicznych. Nowe funkcjonalności stworzone w platformie prezentacji danych będą służyły zarówno dostosowaniu aplikacji do wymagań nowych narzędzi służących do wizualizacji (obsługa prezentacji wielkoekranowych, prezentacje sekwencyjne), jak i prezentacji nowych produktów w przystępnej formie (przestrzenne rozkłady parametrów z numerycznych modeli meteorologicznych, aktualizacja map dynamicznych) dla jednostek operacyjnych IMGW-PIB i odbiorców statutowych. Dodatkowo, w celu ułatwienia i zacieśnienia współpracy z organami administracji publicznej w zakresie ograniczania skutków niebezpiecznych zjawisk zachodzących w hydrosferze (Prawo wodne, tekst jednolity Dz. U. z 2012 r. poz. 145 ze zm., zadanie określone w pkt. 9, Art. 103), centra osłony hydrologicznej powinny zostać doposażone w system wideokonferencji, umożliwiający szybkie przekazywanie informacji o aktualnej i prognozowanej sytuacji hydrologicznej i udzielanie wszelkich objaśnień w czasie rzeczywistym. 65

66 Uzasadnienie realizacji podzadania Rozwinięcie systemu zwiększy skuteczność i efektywność zadań realizowanych przez IMGW-PIB w zakresie osłony hydrologicznej w ramach wykonywanych zadań ustawowych (Art. 103, Art. 104 pkt. 4, Art. 111, Prawo wodne, tekst jednolity Dz. U. z 2012 r. poz. 145 ze zm.) a mianowicie: ułatwi gromadzenie, przetwarzanie, archiwizowanie, analizowanie, interpretację i udostępnianie informacji hydrologicznych (zebranych i przetworzonych w wyniku realizacji standardowych procedur, w ostrzeżeniach, prognozach, komunikatach, biuletynach), podniesie jakość opracowywania i udostępniania prognoz hydrologicznych (krótkoterminowych oraz średnioterminowych, ogólnych i specjalistycznych) opartych o wyniki numerycznych modeli meteorologicznych, usprawni wykonywanie bieżących analiz i ocen sytuacji hydrologicznej, przyśpieszy proces opracowywania i przekazywania prognoz hydrologicznych, co ma kluczowe znaczenie w sytuacji zagrożenia powodziowego, skróci czas i poprawi jakość opracowywania i przekazywania ostrzeżeń przed niebezpiecznymi zjawiskami zachodzącymi w hydrosferze, organom administracji publicznej wskazanych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dn r. (Dz. U nr. 158 poz. 1114). poprawi jakość wyników numerycznego modelowania hydrologicznego i hydraulicznego opartych o wyniki numerycznych modeli meteorologicznych w zakresie zagrożeń powodziowych, ułatwi współpracę z organami administracji publicznej w zakresie prognozowania niebezpiecznych zjawisk zachodzących w hydrosferze i ich efektywniejszej interpretacji. Podzadanie 3.3: Zakup i instalacja automatycznych urządzeń do poboru i analizy prób w profilach ujściowych Wisły i Odry dla potrzeb weryfikacji modułu modelowania jakości modelu COSMO Cel podzadania Celem zadania jest stworzenie bazy danych skompilowanej z modelem COSMO, zawierającej obserwacje dotyczące stężeń i ładunków związków biogennych na profilach ujściowych zlewni rzeki Wisły (Tczew) oraz w ujściowym odcinku zlewni rzeki Odry (zgodnie z rysunkiem poniżej). 66

67 Opis podzadania Celem prowadzenia szczegółowych obserwacji natężenia przepływów stężeń i ładunków związków biogennych, jest spełnienie warunków spójnej i jednolitej oceny profili ujściowych we wszystkich obszarach dorzeczy zgodnie z zapisami zawartymi w Ramowej Dyrektywie Wodnej oraz spójna polityka działań podejmowanych na terenie całego obszaru Unii Europejskiej (UE), w zakresie: obserwowania długoterminowych zmian oraz identyfikacji trendów, kontroli skuteczności podjętych działań, ustalenia natężenia zanieczyszczeń oraz wywieranych przez nich oddziaływań. Opisywane podzadanie ma prowadzić do rozbudowy i w konsekwencji wzmocnienia istniejącej infrastruktury PSHM związanej z osłoną hydrologiczno-meteorologiczną kraju, a tym samym rozbudowy i wzbogacenia istniejącej bazy danych hydrologicznych i meteorologicznych o dane fizykochemiczne niezbędne do prawidłowej weryfikacji wykorzystywanych narzędzi matematycznych. Obecny rozwój modeli matematycznych i powszechność ich stosowania w meteorologii, hydrologii i gospodarce wodnej wymusza podjęcie działań zmierzających do rozszerzenia prowadzonych przez PSHM obserwacji wraz 67

68 z ich automatyzacją. Działanie takie jest szczególnie zasadne z punktu widzenia modelu COSMO, który łączy w sobie trzy wspomniane dziedziny wiedzy, a tym samym wymaga wiarygodnych i szczegółowych danych pochodzących z obserwacji. Tym samym proponowane zadanie przyczyni się do lepszej integracji wiedzy z zakresu hydrologii, meteorologii i gospodarki wodnej realizowanych przez IMGW-PIB poprzez wykorzystanie modelu COSMO. Instalacja urządzeń do pomiaru zanieczyszczeń umożliwi zautomatyzowanie i usystematyzowanie częstotliwości pomiarów związków azotu i fosforu ogólnego. Model COSMO dzięki synergii symulacji transportu zanieczyszczeń w atmosferze z transportem zanieczyszczeń w środowisku wodnym pozwoli kompleksowo zobrazować dokładną identyfikację i bilans ładunków zanieczyszczeń odprowadzanych do Morza Bałtyckiego znacząco wzmacniając obecne działania mające na celu ochronę wód powierzchniowych. W konsekwencji umożliwi to nie tylko precyzyjne określenie stężenia ale również ładunku zanieczyszczeń związków biogennych na ujściu Wisły i Odry poprzez zintegrowanie danych względem czasu i miejsca pomiaru. Ponadto instalacja urządzeń automatycznych, prócz wsparcia zadań związanych z analizą wielkości ładunków zanieczyszczeń dostających się do Morza Bałtyckiego, posłuży realizacji zadań PSHM. Zadania te wynikają z realizacji zadań ustawy Prawo wodne w zakresie: poprawy jakości weryfikacji modelu COSMO dzięki pełnej bazie danych co w konsekwencji poprawi jakość wyników otrzymanych z modelu konceptualnego i zapewni dokładną informację o sytuacji meteorologicznej, hydrologicznej i fizykochemicznej wód w Polsce, zgodnie z zapisami w art.102 ustawy Prawo Wodne, rozbudowa założonych w projekcie stacji wodowskazowych IMGW-PIB oraz wyposażenia ich w urządzenia do poboru i oznaczeń związków biogennych, zgodnie z zapisami w art.104 ustawy Prawo Wodne. Ogólny schemat siec powiązań przedstawiono poniżej Autoanalizatory weryfikacja Model COSMO Wsparcie analiz dot. oceny ilości zanieczyszczeń dostających się do Morza Bałtyckiego Realizacja zadań PSHM Rysunek 1.3 Sieć powiązań pomiędzy danymi z urządzeń automatycznych a realizacją zadań przez model COMO 68

69 Należy również pamiętać, że czynnikiem decydującymi o jakości środowiska jest między innymi czystość wód, a w tym obszarze istnieją w dalszym ciągu kwestie wymagające dostosowania do poziomu zgodnego ze strategicznymi kierunkami działań Unii Europejskiej. Realizacja podzadania umożliwi określenie wielkości stężeń azotu ogólnego oraz fosforu ogólnego w wodach rzecznych z 86% powierzchni Polski z maksymalną częstotliwością co 10 min. Instalacja odpowiednich urządzeń (autoanalizatorów) na istniejących stacjach telemetrycznych PSHM, dzięki dostępowi do ciągłych danych natężenia przepływu umożliwi oszacowanie, na podstawie stężeń, wielkość ładunków azotu ogólnego i fosforu ogólnego ze wskazaną częstotliwością. Dokładna baza danych niezbędna jest do przeprowadzenia procesu weryfikacji wyników symulacji modeli konceptualnych, w tym modelu COSMO, który znajduje zastosowanie do symulacji transportu i wielkości depozycji biogenów na obszarze Polski. Obecnie brakuje wystarczającej ilości danych, które umożliwiałyby przeprowadzenie procesu weryfikacji wyników symulacji uzyskanych z modeli. Na podstawie uzyskanych danych, możliwe będzie sprawdzenie czy wyniki symulacji stanowią wystarczająco dobrą reprezentacją rzeczywistości. Dodatkowo wiarygodna baza danych pozwoli precyzyjnie oszacować całkowitą wielkość ładunku związków biogennych odprowadzanych systemem rzecznym z terytorium Polski do Morza Bałtyckiego. Do takiej analizy poza wspomnianymi danymi, niezbędna jest również baza informacji dotycząca danych meteorologicznych tj. pole prędkości wiatru, pole prędkości tarciowej, natężenie opadu, zachmurzenie, temperatura, szorstkość terenu, czy wysokość słońca nad horyzontem niezbędnych do modelu COSMO. Połączenie symulacji atmosferycznego transportu zanieczyszczeń w modelu COSMO z transportem w środowisku wodnym umożliwi otrzymanie pełnego i dokładnego bilansu ładunków zanieczyszczeń odprowadzanych do Morza Bałtyckiego. Dostęp do takich danych umożliwi również implementację w Polsce dokładnych modeli symulacyjnych jakości wód. Celami dodatkowymi projektu jest również wzmocnienie podstaw do określania: udziału poszczególnych kategorii źródeł (rolnictwo, sektor bytowo-gospodarczy, przemysł) jako czynników wpływających na proces eutrofizacji wód śródlądowych, wielkości ładunków związków odprowadzanych do Morza Bałtyckiego, zgodnie z celami Ramowej Dyrektywy Wodnej 2000/60/WE (RDW), Dyrektywy Rady 91/676/EWG dotyczącej ochrony wód przed zanieczyszczeniami powodowanymi przez azotany pochodzenia rolniczego i Dyrektywy 91/271/EWG dotyczącej oczyszczania ścieków komunalnych czy też Ramowej Dyrektywy w sprawie Strategii Morskiej 2008/56/WE (RDSM). 69

70 Dane obserwowane stanowią podstawę kalibracji i weryfikacji modelu COSMO, który jest skutecznym narzędziem do symulacji między innymi atmosferycznego transportu i wielkości depozycji zanieczyszczeń na terenie Polski. Obecnie w IMGW-PIB prowadzone są prace nad określeniem faktycznej ilości związków biogennych odprowadzanych do Morza Bałtyckiego z obszaru Polski. Otrzymanie wspomnianej bazy danych z profili ujściowych Wisły i Odry umożliwi realizację niniejszego zadania jak również połączenie dotychczasowych prac związanych z modelem COSMO z pozostałymi modelami wykorzystywanymi w IMGW-PIB. W ramach podzadania, dwie telemetryczne stacje wodowskazowe PSHM należące do IMGW-PIB zostaną rozbudowane i wyposażone w autoanalizatory. Autoanalizatory to urządzenia przystosowane do pomiarów procesowych azotu ogólnego (TN) i fosforu ogólnego (TP) i ogólnego węgla organicznego (OWO) w trybie on-line. Urządzenie wymaga przeglądu i kalibracji raz na pół roku wraz z uzupełnieniem odczynników do analiz. Nie ma potrzeby filtracji próbki, jest stanie oznaczać próbki z częściami stałymi o średnicy do 2 mm. Może pracować w zakresie temperatur od +2 do +40 o C, zalecane jest jednak umieszczenie autoanalizatora w pomieszczeniu mogącym zachować w miarę stałą temperaturę ze względu na obecność odczynników, które źle znoszą skoki temperatury. Autoanalizator może oznaczać próby z dowolnym krokiem czasowym a wyniki przesyła do bazy danych drogą elektroniczną. Istotny jest fakt, że autoanalizator ma możliwość wykonywania oznaczeń z częstotliwością maksymalną co 10 min, co umożliwia w razie potrzeby bardzo szczegółową analizę tego co dzieje się na wybranym profilu wodowskazowym. Rysunek 3.4 Przykładowy testowy autoanalizator na stacji wodowskazowej II rzędu Bożepole Szlacheckie (rz. Wierzyca) 70

71 Wymienione urządzenia zostaną zainstalowane na stacjach wodowskazowych PSHM zlokalizowanych na ujściowych odcinkach największych polskich rzek: Wisły i Odry. Zakres podzadania W przypadku stacji na ujściowym odcinku rzeki Odry wymagane jest przygotowanie dokumentacji projektowo technicznej obejmującej wykonanie wszystkich czynności związanych z rozwiązaniami technicznymi, opracowanie kosztorysu inwestorskiego, projektu budowlano-wykonawczego oraz zakup mapy do celów projektowych. Poza dokumentacją projektowo techniczną wymagane będzie uzyskanie niezbędnej dokumentacji prawnej obejmującej wykonanie czynności związanych z rozwiązaniami prawnymi w tym uzyskaniem decyzji o lokalizacji inwestycji celu publicznego, dokonaniu uzgodnień właścicielskich i w konsekwencji uzyskanie pozwolenia na budowę. Po uzyskaniu wszystkich opisanych powyżej dokumentów wybrana na drodze przetargu firma będzie mogła przystąpić do rozbudowy stacji wodowskazowej i przystosowana jej tak aby po zakończeniu tego etapu można było od razu przystąpić do montażu i uruchomiania autoanalizatora. W Tczewie, podobnie jak w przypadku ujściowego odcinka Odry zostanie przygotowana, dokumentacja projektowo techniczna obejmująca wykonanie wszystkich czynności związanych z rozwiązaniami technicznymi, opracowanie kosztorysu inwestorskiego, projektu budowlano-wykonawczego oraz zakup mapy do celów projektowych. Jak również dokumentacja prawna obejmująca wykonanie czynności związanych z rozwiązaniami prawnymi w tym uzyskaniem decyzji o lokalizacji inwestycji celu publicznego, dokonaniu uzgodnień właścicielskich i w konsekwencji uzyskanie pozwolenia na budowę. Po uzyskaniu wszystkich opisanych powyżej dokumentów wybrana na drodze przetargu firma będzie mogła przystąpić do rozbudowy stacji wodowskazowej i przystosowania jej tak aby po zakończeniu tego etapu można było od razu przystąpić do montażu i uruchomiania urządzenia. Zakup dwóch autoanalizatorów zostanie przeprowadzony na drodze przetargu. Dodatkowo obydwie stacje zostaną wyposażone w urządzenia IT niezbędne do ciągłego przesyłu danych pochodzących z autoanalizatorów. Również w Ośrodku Głównym IMGW-PIB zostaną rozbudowane urządzenia odpowiedzialne za odbiór i gromadzenie danych. Harmonogram realizacji podzadania Ze względu na różnorodność i złożoność prac związanych z realizacją tego podzadania, w tym opracowania dokumentacji budowlanej i uzyskania odpowiednich zezwoleń formalno- 71

72 prawnych, szczegółowo przeanalizowano wykonalność tego podzadania w wyznaczonych dla Projektu ramach czasowych. Realizację podzadania dotyczącego rozbudowy dwóch stacji wodowskazowych PSHM należących do IMGW-PIB o autoanalizatory do automatycznego poboru prób i oznaczeń stężenia azotu ogólnego i fosforu ogólnego podzielono na dziewięć zasadniczych etapów realizowanych w czasie trwania projektu rozłożono na okres IV kwartał 2014 III kwartał 2015 roku. Na IV kwartał 2014, w miesiącach listopad grudzień, zaplanowano realizację podzadań z zakresu przeprowadzenia wizji terenowej wybranych stacji wodowskazowych (Tczew oraz ujściowy odcinek rzeki Odry) w celu zweryfikowania możliwości przystosowania już istniejących stacji wodowskazowych pod instalację urządzeń automatycznych bądź ich budowę. Należy tu jednak podkreślić, że obydwie lokalizacje zostały już wstępnie rozpoznane pod kątem możliwości instalacji na nich opisanych powyżej urządzeń. Również jeden autoanalizator jest od września 2014 roku testowany na stacji PSHM (Bożepole) gdzie sprawdzane są między innymi ewentualne problemy jakie mogą pojawić się podczas ich montażu w miejscach docelowych. Równocześnie z wizją terenową kontynuowane będą prace związane z przygotowaniem koncepcji technicznej rozbudowy stacji wodowskazowych z terminem realizacji IV kwartał 2014 I kwartał 2015 roku, co przypada na miesiące listopad 2014 styczeń Prace związane z koncepcją technicznej rozbudowy stacji zostały rozpoczęte w drugiej połowie 2014 roku i w tej chwili są już w zaawansowanym stanie. W IV kwartale rozpoczęte zostaną również prace związane z przygotowaniem dokumentacji projektowej wraz z uzyskaniem niezbędnych pozwoleń do rozbudowy już istniejących stacji wodowskazowych pod instalację urządzeń automatycznych. W zakres tych działań będzie wchodzić przygotowanie dokumentacji projektowo technicznej obejmującej wykonanie wszystkich czynności związanych z rozwiązaniami technicznymi, opracowanie kosztorysu inwestorskiego, projektu budowlano-wykonawczego oraz zakup mapy do celów projektowych. Poza dokumentacją projektowo techniczną wymagane będzie uzyskanie niezbędnej dokumentacji prawnej obejmującej wykonanie czynności związanych z rozwiązaniami prawnymi w tym uzyskaniem decyzji o lokalizacji inwestycji celu publicznego, dokonaniu uzgodnień właścicielskich i w konsekwencji uzyskanie pozwolenia na budowę, koniec prac w podzadaniu zaplanowano na II kwartał 2015 roku (maj). Wydłużony czas trwania uzależniony jest od czasochłonności prac związanych z otrzymaniem niezbędnych pozwoleń. Uzyskanie niezbędnej dokumentacji projektowej pozwoli rozpocząć prace związane z budową stacji wodowskazowych w Tczewie i ujściowym odcinku rzeki Odry pod instalację urządzeń automatycznych. Prace te zaplanowano na II kwartał 2015 III kwartał

73 (kwiecień lipiec). Prace związane z przygotowaniem dokumentacji projektowej wraz z niezbędnymi pozwoleniami zostanie zlecone zewnętrznej firmie co umożliwi przeprowadzenie tego procesu możliwie w jak najkrótszym czasie. W ostatnim kwartale czasu trwania projektu, tj. III kwartale 2015 roku, zaplanowano zakup oraz instalację urządzeń wraz z niezbędnym wyposażeniem (czerwiec-sierpień), które następnie będą uruchamiane oraz testowane w okresie lipiec wrzesień. Równolegle z rozpoczęciem prac w projekcie, IMGW-PIB rozpocznie działania związane z instalacją i dostosowaniem bazy danych na możliwość przetworzenia i gromadzenia danych obserwowanych uzyskanych z urządzeń automatycznych. Główne prace związane z kompilowaniem bazy danych przewidziano na czerwiec i lipiec 2015 roku równolegle z zakupem i instalacją autoanalizatorów. Szczegółowy harmonogram w rozbiciu na podzadania przedstawiono w tabeli 3.6. Tab. 3.6 Harmonogram realizacji podzadania 3.3 Zadanie 4.: Zintegrowany System Informatyczny Zarządzania Ciągłością Działania Platformy METEO-RISK ( ) Cel zadania W ramach prowadzonych prac opracowany zostanie Zintegrowany System Informatyczny Zarządzania Ciągłością Działania Platformy METEO-RISK. Celem budowy systemu 73