Presentazione al GFOSS Day 2010 a Foligno

1. Foligno, 18-19 November 2010
L’utilizzo di software free and open source nello
European Forest Fire Information System (EFFIS)
Paolo Corti
Authors: Paolo Corti, Cristiano Giovando, Ceri Whitmore,
Daniel Mc Inerney, Andrea Camia, Jesus San Miguel
Joint Research Centre
Insitute for Environment and Sustainability
Via E. Fermi 2749, 21027 Ispra (VA), Italy

2. Joint Research Centre
Barcelona, 08 September 2010 2
• 6 Siti
• 7 Istituti
• 2750 Persone
• ~400M€ Budget
Visit us at www.jrc.ec.europa.eu

3. EFFIS
Barcelona, 08 September 2010 3
• Il sistema EFFIS:
– E’ un sistema informativo implementato dal Joint Research Centre (JRC) e dal
DG Environment (ENV) della Commissione Europea che fornisce informazioni
aggiornate relativamente agli incendi boschivi in Europa
– Consente valutazioni prima, durante e dopo le fasi di un incendio, consentendo la
prevenzione e la lotta agli incendi e la stima dei danni causati dagli stessi
– Completa e centralizza i sistemi nazionali, con lo sviluppo e l’implementazione di
metodi e standard comuni
• Gli Utenti:
– servizi della CE, Parlamento Europeo, stati membri, …
– FAO UN-ECE, FAO Silva Mediterranea
• Come e’ reso possibile:
– Continua attivita’ di ricerca sulle foreste e gli incendi e sviluppo di metodologie a
supporto delle attivita’ operative (dal 1998)

4. Forest Fires in Europe
Barcelona, 08 September 2010 4
Ogni anno, in media:
65.000 incendi
500.000 ettari bruciati
Enorme impatto ambientale ed economico

5. 1998…
Barcelona, 08 September 2010 5

6. …2007
Barcelona, 08 September 2010 6

7. 2010
Barcelona, 08 September 2010 7
Fornisce informazioni
PRIMA di un incendio
(previsioni)
DURANTE un incendio
(rilevazione, mappatura
rapida delle aree
bruciate)
DOPO un incendio (
stima dei danni sugli
usi del suolo, emissioni
e potenziale erosione
del suolo)

8. EFFIS in sintesi
Barcelona, 08 September 2010 8
Input Analisi, modelli, processi, Output
data Wind speed
Burned area vs Monthly Severity Rating in EUMed
(June to October 1985-2005)
Fine Fuel Moisture
Code (FFMC)
Duff Moisture
Code (DMC)
Drought Code
(DC)
500,000
450,000 y = 2199.1e0.4099x
R2 = 0.7551
Previsioni
M on th ly b urn ed ar ea (h a)
Dati
400,000
350,000
300,000
250,000
INITIAL SPREAD BUILD UP
satellitari
Incendi attivi
200,000
INDEX (ISI) INDEX (BUI)
150,000
100,000
50,000
-
FIRE WEATHER INDEX 0 2 4 6 8 10 12 14
(FWI) MSR
Previsioni Monitoraggio
meteo
Av burned area (m2) fire
Pre-fire Stage
Post-fire
Stima dei danni
Stage
Bv biomass (g m-2)
Geo-dataset Emissioni atmosferiche
CO2 = ∑ Av × Bv × C × Ev
C burning efficiency (g g-1) v
Erosione del suolo
Regional estimates
Data Database
Data of CO2 emissions
Data
Evemission coefficient for CO2
News incendi
Applicazione WEB:
(http://effis.jrc.ec.europa.eu)

9. Previsioni
Barcelona, 08 September 2010 9
• le previsioni, a 6 giorni,
vengono stimate
giornalmente sulla base
dei dati delle previsioni
metereologiche
• fondamentali per il
supporto alle decisioni

10. Rilevazioni
Barcelona, 08 September 2010 10
Aree percorse dal fuoco
Hot spots (incendi
boschivi attivi)

11. Stima dei danni giornaliera
Barcelona, 08 September 2010 11
• Mappatura giornaliera delle aree
percorse dagli incendi > 40 ha
• Processamento di immagini
satellitari di media risoluzione,
classificazione automatica,
vettorializzazione dei perimetri,
overlay sugli usi del suolo
• Monitoraggio delle aree percorse
dagli incendi e individuazione di
situazioni critiche

12. Stima dei danni stagionale
Barcelona, 08 September 2010 12
• Mappatura e stima dei danni per
gli incendi > 20 ha nel sud Europa
• Processamento di immagini
satellitari ad alta risoluzione,
vettorializzazione dei perimetri,
analisi incrociata con altri dataset
ambientali
• Rilevazione omogenea delle aree Burned areas and Natura2000 sites
percorse da incendi, analisi Site Code Site Name
Burned
area (ha)
incrociata con gli usi del suolo e GR1250002
GR2330002
PIERIA ORI
OROPEDIO FOLOIS
1326.4
3555.6
impatti sui siti di Natura-2000 GR2550006
GR3000001
OROS TAYGETOS
OROS PARNITHA
6501.8
2459.8
GR1340001 ETHNIKOS DRYMOS PRESPON 289.6
GR2130008 OROS MITSIKELI 387.6
… … …

13. Emissioni atmosferiche
Barcelona, 08 September 2010 13
• COSA: stima delle emissioni
atmosferiche nella EU generate
dalla biomassa boschiva
bruciata
• COME: modelli di emissioni
(considerate le aree e biomassa
impattate dagli incendi, tenendo EUMed - [Tg] 2003 2004 2005 2006 2007
conto dell’efficienza) Burned biomass 10.5 4.8 7.9 4.2 5.6
CO2 17.5 8.0 13.2 7.0 9.4
CO 0.680 0.319 0.541 0.273 0.386
• PERCHE’: stima del ruolo delle CH4 0.036 0.017 0.028 0.014 0.020
foreste sulla qualita’ dell’aria e PM2.5 0.069 0.032 0.054 0.028 0.038
dell’impatto sull’effetto serra PM10 0.081 0.038 0.063 0.033 0.045
NMHC 0.114 0.053 0.089 0.012 0.016
VOC 0.030 0.014 0.023 0.014 0.020
NOX 0.036 0.017 0.028 0.019 0.027
OC 0.047 0.022 0.038 0.016 0.023

14. Come e’ reso possibile tutto cio’?
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15. …ed ancora!
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16. Joomla!
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• Comunicazione WEB
• CMS
…open source!

17. Processamento dei dati: TileCache e
GeoWebCache
Barcelona, 08 September 2010 17
• Le immagini MODIS vengono
ricevute e processate due
volte al giorno
• MODIS quicklooks e FWI grids
vengono pre-tiled per
velocizzare la visualizzazione
• TileCache/GWC girano su un
server di riprocessamento
multi-core.
09
ne 20
tMagazi
rique
© Sob

18. Processamento dei dati : layer Vettoriali e
Feeds
Barcelona, 08 September 2010 18
• Controllo degli Hotspots sugli
usi del suolo per eliminare falsi
incendi (e.g. emissioni
industriali, aree urbane,
vulcani…).
• Generazione di statistiche con
l’overlay degli hot spot, delle
aree impattate, degli usi del
suolo e delle aree forestali
• Dati riproiettati e aggiornati
ogni ora on demand su
MapServer/Geoserver

19. Processamento dei dati : Feeds
Barcelona, 08 September 2010 19
• Molte fonti: Google News, EMM News Explorer, National and Local
News Websites, Blogs
• Oltre 20 lingue: Arabic, Bosnian, Bulgarian, Czech, German,
Spanish, Russian, Suomi, Estonian, French, Greek, Italia, Lituanian,
Latvian, Portuguese, Romanian, Slovakian, Maltese, Slovenian, Polish,
Swedish, Turkish.

20. Feeds: GeoDjango
Barcelona, 08 September 2010 20

21. Viewer delle news sugli incendi: OpenLayers
Barcelona, 08 September 2010 21
News aggregate per stato
Singole news geolocalizzate
effis.jrc.ec.europa.eu/news

22. Situazione attuale: OpenLayers
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23. Storico degli incendi
Barcelona, 08 September 2010 23

24. Dati e servizi: OWS con MapServer e GeoServer e
standard Open
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25. Sistema di supporto alle decisioni
Barcelona, 08 September 2010 25
• Incendio: ampiezza in ettari, data
di inizio e data di aggiornamento;
• coordinate LAT/LON coordinate
dell’incendio e distanza dalla base
di EUFFTR in Bastia;
• Overview delle localita’ con
incendi e perimetri in overlay con
immagini satellitari ad alta
risoluzione (ove disponibili) con
l’API di Google Maps;
•FWI (Fire Weather Index) medio a
7 gg per l’area di ogni incendio;
• Report sintetico della
popolazione, delle infrastrutture e
delle aree protette interessate

26. Applicazioni sperimentali
Barcelona, 08 September 2010 26
• Geocodifica delle fire news
• Integrazione con data source non strutturati
• Twitter
• Flickr
• Integrazione di dati VGI strutturati
• Open Street Map

27. Twitter: Calenzana 2009
Barcelona, 08 September 2010 27
“Sitting on tarmac at Calvi airport, big smoke
plumes to the right at the end of runaway”

28. Vantaggi del FOSS4G
Barcelona, 08 September 2010 28
• Favorisce lo sviluppo rapido
• Source code e strumenti di issue
tracking disponibili
• Grande supporto della comunita’
(forum, mailing list, wiki, IRC…)
• Portabilita’ e scalabilita’
• Assenza di problemi di licenze,
manutenzioni e relativi costi
• Open source= sistema aperto e
interoperabile

29. Flessibilita’ del software FOSS4G
Barcelona, 08 September 2010 29
Use case: emergenza incendi in
Russia, 2010
• Disponibilita’
immediata del
software
• Sviluppo rapido di
nuove feature

30. Il futuro di EFFIS
Barcelona, 08 September 2010 30
• Potenziamento degli OGC Web Services
• Sviluppo di un client FOSS desktop/cloud per la mappatura degli
incendi
• Migrazione dei modelli di stima FWI ed emissioni a FOSS
• Integrazione con FIS (Fire Information Systems) locali e globali
• Integrazione con fonti di dati non strutturati
• Sviluppo di applicazioni per dispotivi mobili
• Rilascio di sorgenti, Joomla Web mapping component

31. Barcelona, 08 September 2010 31
Thank you!
paolo.corti@jrc.ec.europa.eu
http://effis.jrc.ec.europa.eu