Zintegrowane środowisko informatyczne jako narzędzie modelowania i dynamicznej wizualizacji jakości powietrza. Tomasz Kochanowski

Transkrypt

1 Zintegrowane środowisko informatyczne jako narzędzie modelowania i dynamicznej wizualizacji jakości powietrza Tomasz Kochanowski

2 Złożoność systemu zarządzania jakością powietrza Monitoring jakości powietrza Jako narzędzie diagnostyczne Inwentaryzacja i ograniczanie emisji Jako narzędzie naprawcze Modelowanie Jako narzędzie analityczne i prognostyczne Wizualizacja i analizy Jako narzędzie decyzyjne

3 Źródła danych Inwentaryzacja baza emisji Dane meteo Dane PMŚ Dane z detektorów Cechy systemu: ciągły napływy danych i ciągłe ich przetwarzanie duża ilość danych zmienna struktura danych dane mają charakter przestrzenny duże obciążenie obliczeniowe (modelowanie) duże obciążenie serwisów informacyjnych (liczba odwiedzin) kompleksowość Kompleksowy charakter problemu zarządzania jakością powietrza wpływa na strukturę systemu informatycznego.

4 Struktura systemu Detektory Dane emisyjne Modelowanie Baza danych GIS Dane meteo PMŚ

5 Struktura systemu Moduł analiz przestrzennych API Dynamiczna mapa jakości powietrza Baza danych GIS Przestrzenne dane zewnętrzne Geoserver (WMS) Aplikacja mobilna System powiadomień

6 Wykorzystywane technologie

7 Monolit czy Mikroserwisy Monolit Prostota wszystko w jednym miejscu Łatwość testowania Łatwość instalacji, wystarczy zainstalować pojedynczy komponent Niewielkie środowisko developerskie możliwość pracy na lokalnej maszynie Mikroserwisy Łatwość rozbudowy Autonomiczne zespoły Skalowalność Większe możliwości przez otwartość na różne technologie Projektowanie zorientowane biznesowo Małe fragmenty kodu, przez co łatwo je utrzymywać i można na nich polegać Redukcja długu technologicznego

8 Modelowanie

9 Siatka modelowania - Opole Krok siatki: 250m Ok punktów

10 Sieci pomiarowe Pomiar pyłu PM2.5 Pomiar pyłu PM10 Pomiar temperatury Pomiar wilgotności Pomiar ciśnienia

11 Autonomiczny detektor pyłu zawieszonego z zasilaniem solarnym pozwala spełniać wymagania lokalizacyjne

12 Instalacja autonomicznego detektora pyłu zawieszonego

13 Sieci pomiarowe Opole

14 Sieci pomiarowe Dąbrowa Górnicza

15 Automatyczna korekcja emisji Emisja oszacowana w ramach inwentaryzacji może charakteryzować się dużą niepewnością. Mimo przyjęcia wysokiej rozdzielczości siatki emisyjnej (250 m) oraz rekomendowanych wskaźników, baza emisji nie zawsze właściwie odzwierciedla lokalne uwarunkowania. Podstawą metody automatycznej korekty emisji (AKE) jest przypisanie obszaru oddziaływania emisji na węzeł sieci pomiarowej. Wykorzystanie metody AKE wiąże się z koniecznością określenia, dla każdego czujnika niezależnie, minimalnego i maksymalnego dopuszczalnego obszaru oddziaływania. Po zakończeniu procesu obliczeniowego przeprowadzana jest analiza rozbieżności wyników symulacji dla punktów odpowiadających lokalizacji węzłów sieci pomiarowej. Analiza standardowo inicjowana jest co 1 godzinę, przy czym w zależności od dostępności danych z sieci pomiarowej można skrócić ten czas do 10 minut. Wynikiem analizy jest macierz współczynników korekcyjnych dla każdego obszaru i dla każdej modelowanej substancji.

16 Kalibracja modelu Interpolacja pomiarów Wynik modelowania Korekta emisji

17 Kalibracja modelu

18 Dynamiczna mapa jakości powietrza Trzy tryby pracy: monitoring bieżącej sytuacji; prognoza krótkoterminowa (36h, rozdzielczość 1h); analiza trendów historycznych (rozdzielczość 1h).

19 Konteneryzacja - Docker virtualization

20 Modelowanie dostarcza informacji o udziałach źródeł poszczególnych zanieczyszczeń

21 Modelowanie dostarcza informacji o udziałach źródeł poszczególnych zanieczyszczeń

22 Ranking dzielnic raport przedstawiający średnie oraz maksymalne stężenia godzinowe w dzielnicach miasta w trakcie epizodu pogorszenia jakości powietrza

23 Raport dla żłobków, przedszkoli i szkół stężenia godzinowe w trakcie trwania epizodu pogorszenia jakości powietrza

24 System na podstawie danych prognozowanych może zidentyfikować obiekty, które znajdą się w obszarze przekroczeń. Mogą to być placówki określonego rodzaju, parki a także baza adresowo-meldunkowa.

25 Warstwa budynków na tle obszaru przekroczeń

26 Dziękuję za uwagę Tomasz Kochanowski Atmoterm SA ul. Łangowskiego Opole