Francisco Vilar Brasileiro fubica@dsc.ufcg.edu.br SegHidro: uma rede de compartilhamento de dados, conhecimento e processamento em Hidrometereologia Francisco Vilar Brasileiro fubica@dsc.ufcg.edu.br Universidade Federal de Campina Grande LMRS/AESA EMATER 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Dimensões do problema Região semi-árida, caracterizada por grandes variações na disponibilidade de água Previsões da precipitação e de períodos secos são cruciais para o planejamento e gerência dos recursos hídricos É importante saber se, quando e quanto vai chover Estas respostas são dadas por modelos atmosféricos de responsabilidade de meteorologistas O índice de acerto dessas previsões é elevado 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Dimensões do problema Com o valor da precipitação, é possível prever a vazão das bacias e o seu impacto nos reservatórios Será que teremos que racionar água? Podemos usar a água do reservatório para irrigação? Os especialistas que estudam mecanismos para melhorar a confiabilidade das respostas a essas questões são os hidrólogos 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Dimensões do problema De acordo com a distribuição de precipitação em uma região é possível Determinar qual é a melhor cultura a ser plantada Qual é a melhor época de plantio Os responsáveis pelos modelos de zoneamento são agrônomos e agrometeorologistas 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Dimensões do problema Há outras variáveis e outros aspectos do problema que também são importantes Por exemplo: a umidade é uma informação útil para avaliar a adaptação de uma cultura particular a uma determinada condição climática a velocidade do vento é uma informação útil para avaliar a forma mais apropriada de aplicação de defensivos agrícolas 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Dimensões do problema A informação para a tomada de decisão é resultante de: Execução em cascata de modelos computacionais Análise de diversos cenários (para aumentar o grau de confiabilidade) previsão de chuva simulação da irrigação análise de riscos e decisão sobre cultivos e crédito 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Em resumo: Para a tomada de decisão ser adequada é preciso obter dados de diferentes fontes e o conhecimento de diferentes especialistas Fontes de dados: agências governamentais, centros de produção meteorológicos nacionais e regionais Especialistas: meteorologistas, hidrólogos, agrônomos, agrometeorologistas e outros tomadores de decisão (defesa civil, secretaria de agricultura e ou recursos hídricos do Estado) As informações são geradas a partir da execução de modelos que requerem alto poder computacional 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Projeto SegHidro Dados Conhecimento Interdisciplinar Recursos COLABORAÇÃO Conhecimento Interdisciplinar SegHidro aims to create a cyber-infrastructure to allow scientists to better cope with the water problem Recursos Computacionais 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Projeto SegHidro Criou uma rede de cooperação e compartilhamento Dados Poder computacional Conhecimento Viabiliza o acoplamento de modelos através da execução de workflows Meteorológicos, hidrológicos, agro-climático, etc Permite a análise de vários cenários em paralelo de forma eficiente 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Workflow de modelos 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Portal SegHidro Em produção desde maio de 2005 Colocar aqui figurinha da tela do toolkit Em produção desde maio de 2005 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Compartilhamento de recursos computacionais Há membros da rede de cooperação carentes de recursos computacionais SegHidro usa o OurGrid para compartilhar poder computacional entre as instituições membros Para cada simulação, caracterizado por um workflow de modelos, o portal monta um job para ser executado no grid 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Compartilhamento de recursos computacionais: OurGrid 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Compartilhamento de conhecimento Cada modelo disponibilizado no portal é produzido, aperfeiçoado e mantido pelos especialistas da área Meteorologistas, hidrólogos, engenheiros agrícolas, agrônomos, etc O aperfeiçoamento dos modelos passa a ser feito cooperativamente entre estes especialistas Os modelos são transferidos para os centros operacionais e os pesquisadores recebem feedback Os pesquisadores usam dados de monitoramento ambiental produzidos pelas agências governamentais 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Compartilhamento de dados Os dados produzidos usando o portal uma nova simulação não precisa ser re-executada se o resultado já existe As previsões de tempo e clima produzidas pelos centros operacionais Geralmente, as previsões de precipitação são os dados de entrada iniciais para os workflows Dados de monitoramento ambiental produzidos pelas agências governamentais Úteis para validação, análise comparativa, etc 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Como são feitas as previsões? Redução dinâmica de escala Diferentes membros (modificações nas condições iniciais)  diferentes previsões (ensemble) 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Distribuição de Dados 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Impactos do Projeto SegHidro Permite que cientistas integrem, validem e refinem os seus modelos Permite que os tomadores de decisão tenham acesso a um grande número de modelos viabilizando a simulação de múltiplos cenários Aumenta a qualidade da informação para a tomada de decisão Há mais de 25 usuários cadastrados tanto da comunidade acadêmica quanto de órgãos governamentais 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

SegHidro e o DVN Atualmente o SegHidro gera aproximadamente 1GB de novos dados por dia A utilização de serviços como o DVN pode trazer vários benefícios, entre eles: Facilidade de localização de dados Aumento da disponibilidade dos dados Maior eficiência na transferência de dados 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Informática Agropecuária Parceiros CPTEC LMRS/AESA EMATER Informática Agropecuária Tabuleiros Costeiros Financiadores CT-INFO 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006

Endereços de interesse Portal SegHidro http://portalseghidro.dca.ufcg.edu.br/ Projeto OurGrid http://www.ourgrid.org/ Laboratório de Sistemas Distribuídos da UFCG http://www.lsd.ufcg.edu.br/ Contatos Eliane Araújo (eliane@dsc.ufcg.edu.br) Francisco Brasileiro (fubica@dsc.ufcg.edu.br) Walfredo Cirne (walfredo@dsc.ufcg.edu.br) 7º WRNP, Curitiba, 30 de maio de 2006