گزارش بحران های آب یکی از اهداف توسعه پایدار سازمان ملل متحد است و کاهش کیفیت و کمیت موجود در آب شیرین به عنوان یکی از ده جدی ترین ریسک اجتماعی توسط گزارش خطرات مجمع جهانی رتبه بندی شده است. رصدخانه BlueDot با استفاده از تصاویر ماهواره ای که از طریق برنامه داده های باز AWS و AWS Cloud موجود است، یک سیستم نظارت جهانی را برای همه ساختار های در معرض خطر ایجاد می کند. این نظارت یک حقیقت غم انگیز را نشان می دهد - از بین رفتن کل ساختار آب در آینده ای نه چندان دور است.

بیشتر ما  این حق را داریم که در دنیای توسعه یافته زندگی کنیم، اما با آب را به عنوان یک منبع نامحدود رفتار می کنیم. ما فکر نمی کنیم که از کجا آب می آید و چقدر در دسترس است. اما حتی اگر این کار را کردیم، ممکن است با دسترسی به اطلاعات دقیق درباره سطح آب، با چالش هایی روبرو شویم. این به ما الهام بخش ساخت رصدخانه BlueDot است.

برای نمونه سازی راه حل با استفاده از داده های Sentinel و صرفه جویی در منابع رایانه، تصمیم گرفتیم که کل توده زمین را پردازش نکنیم و در عوض فقط روی آب و محیط اطراف آنها تمرکز کنیم. در مرحله اول، ما نیاز به پیدا کردن لیستی از تمام ساخت های آبی در سراسر جهان داشتیم. خوشبختانه، ما توانستیم بانک اطلاعات جهانی آبها - دریاچه ها، سدها و مخازن - را در بالای بانکهای اطلاعاتی موجود مانند پایگاه داده جهانی Reservoir and Dam - GRanDv1.01، بانک اطلاعات جهانی دریاچه ها و تالاب های WWF، و OpenStreetMap بدست آوریم.

برای ترسیم "میزان آب فعلی"، ما یک الگوریتم منبع باز تولید کردیم که داده های Sentinel-2 تازه موجود در AWS Open Data را بررسی می کند و داده ها را با استفاده از خدمات Sentinel Hub برای فیلتر کردن ابرها و شناسایی پیکسل های آب بررسی می کند. این پیکسل ها با یک شی ترکیب می شوند و مساحت آن با "وسعت آب اسمی" مقایسه می شود. ما به طور مرتب و به طور خودکار یک الگوریتم تشخیص آب را بر روی اجسام از پایگاه داده خود در یک نمونه اختصاصی آمازون EC2 که توسط یک عملکرد AWS Lambda آغاز شده و با یک رویداد CloudWatch آمازون انجام می دهیم، اجرا می کنیم. همه داده ها را در Amazon S3 ذخیره می کنیم. رصدخانه BlueDot داده ها را با استفاده از خدمات وب بازیابی می کند و تصویر ماهواره ای، میزان آب جاری و اسمی و نمودار را نشان می دهد که روند آب سطحی را مشخص می کند.

این فناوری پیچیده نیست، زیرا از زیرساخت AWS و محاسبه استفاده می کند. با در اختیار داشتن بایگانی کامل Sentinel-2 در AWS و دسترسی به منابع محاسباتی مقیاس پذیر تقاضا، گردش کار برای اجرا ساده است. این سادگی یکی از مهمترین یافته های ما است. هزینه پردازش یک ماه داده برای حدود 7000 جسم آب در حال حاضر در سیستم 6 یورو است. هزینه کلی سیستم، از جمله کلیه منابع باطن و اشتراک Sentinel Hub ، حدود 100 یورو در ماه است. می توان سیستم هایی با مقیاس جهانی را با بودجه کمتری تنظیم کرد.

مراحل بعدی برای رصدخانه BlueDot

کار ما هنوز تمام نشده است. یکی از اولویت های فوری ما اضافه کردن آب بیشتری به سیستم است که به ما امکان نظارت بیشتر از آن سطوح را می دهد. لیست آبهای در معرض خطر، همانطور که توسط پروژه موسسه جهانی منابع نظارت می شود، همچنان در حال گسترش است.

علاوه بر این، ما به دنبال استفاده از بایگانی Landsat-8 در AWS هستیم تا پوشش موقت آن به سال 2013 برگردد و به محض اینکه USGS داده های Landsat-5 را به AWS پایان دهد، ما از سال 1984 به بررسی رفتار این اجسام آب می پردازیم. استفاده از تصاویر SAR از مأموریت Sentinel-1 به ما در بهبود دقت در تشخیص سطح آب، به ویژه در مناطق ابری کمک می کند. ما در جستجوی بهبود عمق تجزیه و تحلیل خود هستیم تا فراتر از تشخیص سطح آب یک واحد قرار بگیریم تا اطلاعاتی از قبیل زیاد بودن و پایین بودن سطح آب در بین فصل را ارائه دهیم و سطح دریاچه های تاریخی (کم) را شناسایی کنیم. نقشه ساده با این نوع اطلاعات احتمالاً الگوهای بسیاری را نشان می دهد. با همبستگی این اطلاعات با سایر منابع داده موجود در AWS از طریق طرح داده پایداری آمازون (داده های هواشناسی و آب و هوا)، امیدواریم که برای پیش بینی سطح آب قابلیت های پیش بینی کننده ایجاد کنیم. سرانجام، ما امیدواریم که با فیلتر کردن داده های نامربوط، تمیز کردن چند ضلعی ها و بهبود کارآیی در داده های خود، روند کار را ساده تر کنیم.

هدف اصلی ما در ساخت این سرویس، آگاهی از اهمیت نحوه برخورد با آب است. ما امیدواریم که با ارائه شواهدی از چگونگی آسیب پذیری این منابع آب، مردم شروع به پذیرش این مسئله کنند که بحران آب دیگر "جایی دور نیست" و همه ما را تحت تأثیر قرار می دهد.

پروژه رصدخانه BlueDot با ابر تبلیغاتی AWS C پشتیبانی می شود از طریق برنامه تحقیقاتی Cloud Credits AWS، و با داده های باز از برنامه داده های باز AWS و ابتکار اطلاعات پایداری آمازون، تغییر می کند.

ورود به سامانه BlueDot

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

پروژه تخصصی در لینکدین

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح