Wml2 interoperability experiment
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INCLAM S.A.INCLAM S.A.
Implementación de Implementación de WaterML2 en el SAD WaterML2 en el SAD
del SAIH del Ebrodel SAIH del Ebro
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ÍNDICE
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o Las Confederaciones Hidrográficas españolas disponen desde Las Confederaciones Hidrográficas españolas disponen desde hace años del Sistema Automático de Información Hidrológica hace años del Sistema Automático de Información Hidrológica (SAIH).(SAIH).
o El SAD es una herramienta complementaria al SAIH, capaz de El SAD es una herramienta complementaria al SAIH, capaz de modelizar la respuesta hidrológica modelizar la respuesta hidrológica de una cuenca completade una cuenca completa en en tiempo realtiempo real, , con el objetivo de prevenir inundaciones.con el objetivo de prevenir inundaciones.
o El SAD se encuentra operativo en la Cuenca del Ebro desde El SAD se encuentra operativo en la Cuenca del Ebro desde octubre de 2002 y en la del Guadalquivir desde diciembre de octubre de 2002 y en la del Guadalquivir desde diciembre de 2008.2008.
11El SAD se encuentra actualmente en su tercera fase de
desarrollo, incrementando en cada una de ellas la
funcionalidad y velocidad de cómputo sustancialmente
El sistema SAD
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Los sistemas de prevención, predicción y gestión de avenidas se nutren de datos en tiempo real tanto hidrológicos como meteorológicos y de modelos de predicción meteorológica.
Características de la información:- Necesaria en tiempo real- Heterogeneidad- Multitud de fuentes- Entorno cambiante
El sistema SAD
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Entradas al sistema SAD: SAIH
1. La información hidrológica se recoge, regista y envía a los nodos de la red
2. Los nodos de la red reciben información cada 15 minutos desde las estaciones medidoras
3. El Centro de Control de Procesos (CCP) recibe toda la información y la procesa
1. Data Collection Stations
2. Network Data Nodes 3. PCC - Zaragoza
La red SAIH recolecta INFORMACIÓN HIDROLÓGICA EN TIEMPO REAL
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Entradas al sistema SAD: Previsiones meteorológicas
- Globales o regionales
- Modelos deterministas o probabilistas (Ensembles)
- Diferente precisión
- Predicciones de diferentes agencias:
HIRLAM–AEMet (Determinista y regional)
Universidad de León (MM5 new version)
EMCRWF (Determinista y probabilista, global)
GFS (Determinista y global)
SISTEMAS INTEROPERABLES
- Variables fundamentales para el sistema:
Precipitación acumulada en un intervalo temporal
Temperatura media en un intervalo temporal
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Entradas al sistema SAD: Información heterogénea
RADARmeteorológico
Sensores
InformaciónprocesadaInformación
cualitativa
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Sistema SAD: Flujos de información
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WaterML2.El problema
Need flow data!I’ll ring Don, he Has Data Don
Hmm, I’ve got one site. I’ll send it through…
10 minutes…
Hydro Jack
*RING RING*
Hi Don, I need some upper Derwent flow readings for my geochemical model. Any ideas?
*RING RING*
Ok. Got the data. Where is the site located?
Coordinates? Ummm. (papers shuffle) 147.123 -41.588
Ok. What sensor is used?
What reference system??
Oh…how accurate is that?
DON?
I think it’s GDA94
It’s calculated from the stream gauge reading using a rating curve..
Umm...... *CLICK*
To: Jack01/02/09, 3.2, 3, 101/02/09, 3.1, 3, 1
Oh, it’s at laughing jack bridge.
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Alcance inicial
Intercambiar series temporales de datos en puntos
Incluir datos procesados (Previsiones, agregados, etc)
Incluir información relevante en puntos de monitoreo, procedimientos y contextos
Trabajando en el contexto OGC – ISO – WMO
Necesidad de reutilizar el trabajo existente
Ser consistente
Asistencia en el desarrollo de los estándares existentes si no son suficiente
Corolario
Es necesario conocer qué hacen los estándares y cómo trabajan
WaterML2.Requerimientos y restricciones
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WaterML2.¿En qué consiste?
WaterML2.0 consiste en:
Modelo UML
XML Schema (GML compliant)
Documento de especificaciones• Requerimientos• Conformance classes• Conformance tests
Reglas XML Schematron
Definición de vocabulario• Sólo un subconjunto de O&M relacionado con
las series temporales
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class Measurement (TVP) Timeseries
CV_DiscreteCoverage
«Type»Interleav ed (TVP) Timeseries::
TimeseriesTVP
CV_GeometryValuePair
«Type»Interleav ed (TVP) Timeseries::
TimeValuePair
+ geometry :WML_DomainObject
«Type»MeasureTimeValuePair
+ value :Measure
«Type»MeasurementTimeseriesTVP
TimeseriesMetadata
«DataType»MeasurementTimeseriesMetadata
+ cumulative :Boolean+ accumulationIntervalLength :TM_PeriodDuration [0..1]+ accumulationAnchorTime :TM_Period [0..1]+ startAnchorPoint :TM_Position [0..1]+ endAnchorPoint :TM_Position [0..1]+ aggregationAggregation :TM_PeriodDuration [0..1]
PointMetadata
«DataType»MeasurementPointMetadata
+ censoredReason :CensoredReasonCode [0..1]+ accuracy :Quantity [0..1]+ interpolationCode :InterpolationCode
«CodeList»Timeseries::InterpolationCode
+collection
0..*
CoverageFunction +element
0..*
Annotation
+metadata
Annotation
+metadata
+collection
0..*
CoverageFunction +element
0..*
Una serie temporal…Una serie temporal…Consiste en una
colección de pares fecha-valor…
Consiste en una colección de pares
fecha-valor…
Con metadatos y anotaciones.Con metadatos y anotaciones.
WaterML2.¿Cómo se representa?
![Page 13: Wml2 interoperability experiment](https://reader033.fdocuments.co/reader033/viewer/2022051305/587610381a28ab306c8b55e5/html5/thumbnails/13.jpg)
WaterML2.En la práctica
Correspondencia lógica con OGC O&M y Sensor Observation Service (SOS)Debe ser usado junto a otros servicios
Servicios web genéricosServicos RESTfulObtener prototipos a partir de Experimentos de Interoperabilidad:
Groundwater IESurfacewater IEForecasting IE
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WaterML2 y SAD.El experimento: Forecasting IE
Implementa servicios OGC para generar WaterML2 en un sistema en tiempo real de previsión hidrológica.
Introducción de estándares y servicios OGC en todas las partes del proceso de generar previsiones hidrológicas.Obtención de datosModelización hidrológicaPublicación de previsión
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WaterML2 y SAD.El experimento: Forecasting IE
Los servicios OGC han sido probados mediante la implementación de cuatro casos de uso: Lectura de datos meteorológicos WaterML2 desde servicios externos Servicio SOS para la lectura de información SAIH (aforos, pluviómetros y temperaturas) Servicio SOS para permitir el acceso a la previsión hidrológica (niveles y caudales) Servicio SOS de descubrimiento de estaciones que presentan datos observados y/o previstos
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WaterML2 y SAD.El experimento: Forecasting IE
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WaterML2 y SAD.El experimento: resultados
Se han diseñado tres escenarios de usuario para cubrir toda la funcionalidad ofrecida por los casos de uso implementados:
- Discovery Feature
Encontrar sensores que cumplan determinadas características
- Query Data
Obtención de datos y uso de filtros temporales
- Read data
Obtención de datos, transformación e introducción en el SAD
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WaterML2 y SAD.El experimento: resultados
- Bajo rendimiento en la codificación XML Especialización de O&M en
WaterML2 muy extensa- Utilización de demasiados recursos para la obtención de información obligatoria
Cálculos (máximos y mínimos) Tamaño (propuesta de linked data)
- Integración con sistemas existentes compleja No se pueden modificar las
estructuras de datos existentes Minimizar la información obligatoria
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Los datos hidroclimáticos generalmente presentan dispersión y falta de cohesión, sistemas interoperables son necesarios para
aprovechar todo el conocimiento existente
Habilidad de dos o más sistemas o componentes
para intercambiar información y utilizar la
información intercambiada
En Hidrología
Open GeoSpatial Consortium (http://www.opengeospatial.org/)
Hydrology Domain Working Group (WMO y OGC)
Interoperabilidad.
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INCLAM S.A.INCLAM S.A.Ingeniería del AguaIngeniería del Agua
Gracias por su atenciónGracias por su atenciónAntonio Moya
Carolina Moya
David Tabernero
www.inclam.com
Antonio Moya
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