TRIDEC Cloud & GeoPeril

In Zeiten von Cloud Computing und Ubiquitous Computing muss der Einsatz modernster technologischer Konzepte und Paradigmen auch für Frühwarn- und Schnellreaktionssysteme in Betracht gezogen werden. Basierend auf den Erfahrungen und Erkenntnissen aus drei Forschungsprojekten werden neue Technologien genutzt, um eine cloudbasierte und webbasierte Plattform zu implementieren, die neue Perspektiven für Tsunami-Frühwarn- und -Schutzsysteme (TEWS) eröffnet.

TRIDEC Cloud vereint mehrere komplementäre externe und interne Cloud-basierte Dienste zu einer Plattform für automatisierte Hintergrundberechnungen mit Grafikprozessoren (GPU), für das Web-Mapping von gefährdungsspezifischen Geodaten und für die Bereitstellung relevanter Funktionen für die Verarbeitung, den Austausch und die Kommunikation bedrohungsspezifischer Informationen in einer kollaborativen und verteilten Umgebung.

GeoPeril ist der Rahmen der TRIDEC Cloud. Diese Implementierung eines Frühwarnsystems für Tsunamis umfasst unter anderem das Harvesting von Erdbebenereignissen aus Katalogen oder APIs, die automatische Ausführung von Simulationen für Ereignisse mit bestimmten Schwellenwerten, die Remote-Ausführung von Simulationen mit EasyWave oder HySEA und die Modifizierung von Erdbebenparametern oder die Erstellung fiktiver Erdbeben zur Simulation eines Szenarios.

Zielgruppe

Die Plattform soll es Forschenden sowie Behörden auf der ganzen Welt ermöglichen, cloud-basierte GPU-Berechnungen zu nutzen, um Tsunami-Ereignisse zu analysieren und auf das berechnete Lagebild mit einer webbasierten GUI in einem Webbrowser an entfernten Standorten zu reagieren.

Funktionen

  • Globale Abdeckung und für jede Region der Welt anwendbar
  • Workflow, der nach den Bedürfnissen der Betreibenden oder Benutzenden implementiert wird, selbst in Stresssituationen
  • Integriertes Bedrohungsmanagement & Verfolgung von Informationen, Aktivitäten und Sequenzen im Zusammenhang mit einem Ereignis
  • Integration verschiedener Beobachtungsnetzwerke und -dienste
  • Integration verschiedener Recheneinheiten, d. h. Simulationssoftware und Hardware (CPU, GPU)
  • Bereitstellung verschiedener Eingabedaten für Berechnungen, z. B. verschiedene Auflösungen z. B. unterschiedliche Auflösungen
  • Generierung vordefinierter, international vereinbarter Nachrichten mit dynamischen Inhalten, die von Beobachtungen und Berechnungen geliefert werden
  • Verbreitung über E-Mail, Fax, FTP/GTS, SMS, Cloud-Nachrichten, Shared Maps

Im Überwachungsmodus zeigt eine Liste Erdbebenereignisse mit Informationen zu Stärke, Ort, Zeit und Tiefe sowie Neigung, Streichen und Neigung an. Die Klassifizierung der Erdbeben erfolgt anhand einer vereinfachten Entscheidungsmatrix, und für kritisch eingestufte Erdbeben ist eine Tsunami-Vorhersage verfügbar, die auf einer angehängten Simulation basiert, die entweder automatisch oder manuell im Hintergrund berechnet wird. Die Informationen über Erdbeben werden durch historische und Echtzeit-Daten zum Meeresspiegel ergänzt. Die Karte zeigt die Position der Pegelstationen an, und kleine Diagramme unterhalb der Karte zeigen die Messungen für jede Pegelstation.

Interaktive Diagramme ermöglichen eine detaillierte Analyse und Auswahl von Werten, die für die automatische Integration in Warnmeldungen zur Verfügung stehen. Die Generierung von Warnmeldungen basiert auf international vereinbarten Meldungsstrukturen und umfasst statische und dynamische Informationen auf der Grundlage von Erdbebeninformationen, Sofortberechnungen von Tsunami-Simulationen und tatsächlichen Messungen. Die generierten Meldungen werden zur Überprüfung, Änderung und Adressierung in einem einfachen Formular zur Weitergabe bereitgestellt.

Der Übungs- und Trainingsmodus ermöglicht Schulungen und Übungen mit virtuellen Szenarien. In diesem Modus werden die Systeme der realen Welt abgeschaltet und mit einer virtuellen Umgebung verbunden, die virtuelle Erdbebeninformationen und virtuelle Meeresspiegeldaten empfängt, die von einem Szenario-Player wiedergegeben werden. Der Übungs- und Trainingsmodus wurde im Rahmen der internationalen NEAMWave14-Tsunami-Übung genutzt, um die TRIDEC-Cloud als kollaborative Aktivität auf der Grundlage früherer Partnerschaften und Verpflichtungen im europäischen Maßstab zu testen (Hammitzsch et al. 2014). Für die NEAMWave21-Übung wurde die Modellierung des KOERI-NOA-Szenarios von KOERI durch das in die TRIDEC Cloud eingebettete easyWave-Tsunami-Modellierungstool durchgeführt. Während der Durchführung der NEAMWave21-Übung wurde die TRIDEC Cloud auch von KOERI für die Echtzeitsimulation der Meeresspiegelmesswerte genutzt.

Die TRIDEC Cloud hier im "Übungsmodus" am Beispiel des portugiesischen Szenarios NEAMWave14 (ohne Ton):

 

Kontakt


Martin Hammitzsch
Leitung
Martin Hammitzsch
eScience-Zentrum
Telegrafenberg
Gebäude A 70, Raum 318
14473 Potsdam
+49 331 288-1717
Zum Profil

Steckbrief

Links:

Website TRIDEC Cloud

GitHub GeoPeril

Lizenz:

GeoPeril: Apache-2.0

TRIDEC Cloud: SaaS on-request

Release:

GeoPeril: Version 1.21 Nov 2020

TRIDEC Cloud: Version 2.0 Mar 2021

Programmiersprache:

Python, JavaScript/TypeScript

Keywords:

#tsunami #early warning #simulation system #scenario computation #impact analysis #GPU #SaaS #virtual scenorio training

DOI:

tba

Hauptbeitragende Organisationen:

Helmholtz-Zentrum Potsdam GFZ Deutsches GeoForschungsZentrum

Finanzierung:

GFZ, Helmholtz Enterprise