Open source GIS nástroj pre modelovanie prírodných fenoménov

V tomto článku si priblížime jeden z open source GIS nástrojov pre modelovanie prírodných fenoménov, akými môžu byť napr. lavíny snehu, vody, zosuvy skál, bahenné nánosy, a pod. Hodnotenie týchto prírodných rizík si vyžaduje podrobnú a spoľahlivú  analýzu jednotlivých mechanizmov, ktoré sa podieľajú na ich vzniku. Jedným z nástrojov, ktorý sa vyvíja práve k tomuto účelu (t.j. ako podpora pri predchádzaní prírodných rizík) je „r.avaflow“. Tento robustný výpočtový nástroj je navrhnutý ako modul v GRASS GISe, no zároveň využíva aj prostredie R. Nástroj obsahuje zabudované funkcie pre vizualizáciu jednotlivých výsledkov simulácií. Tieto funkcie umožňujú pomerne rýchle vyhodnotenie výsledkov bez pracnejšieho manuálneho spracovania.

Nástroj „r.avaflow“ sa vyvíja v dvoch líniách, pričom každá z nich sa zameriava na konkrétnu skupinu užívateľov, t.j.:

• r.avaflow (Experts) – zameriava sa na skupinu výskumníkov, ktorí chcú realizovať výpočtové experimenty s vyššou úrovňou zložitosti. Táto verzia nástroja je založená na prepojení GRASS GISu a prostredia R.
• r.avaflow (Professionals) – táto verzia nie je určená pre komplexné výpočtové experimenty, ktoré zahŕňajú viacero modelových cyklov. Implementuje sa ako samostatný multi-platformový nástroj, ktorý prebieha interaktívnym spôsobom prostredníctvom grafického užívateľského rozhrania.

Na vývoji nástroja „r.avaflow“ sa podieľa popredný tím odborníkov z nemeckých a rakúskych univerzít a výskumných centier (spolu 7 inštitúcií), ktorí sú podporovaní niekoľkými medzinárodnými expertmi. Ide najmä o odborníkov z oblasti matematiky, fyziky, geotechnického inžinierstva, geomorfológie, geoinformačných vied. Organizačná schéma ilustrujúca jednotlivé pracovné balíky, ktoré vystupujú pri tvorbe nástroja „r.awaflow“ je zobrazená nižšie. Skratky označujú mená členov projektového tímu, ktorí sú zodpovední za každý pracovný balík.

Jednu z prípadových štúdií (skalná lavína Acheron), ktorá sa používa na overenie „r.avaflow“ pre skalné lavíny je možné nájsť tu. Skalná lavína Acheron, ku ktorej došlo v minulosti na Novom Zélande je charakteristická odhadovaným objemom 6,4 milióna kubických metrov a vzdialenosťou cca 3,55 km.  Na uvedenej stránke sú zároveň priložené aj jednotlivé skripty pre spustenie výpočtových experimentov. Príklady simulácie výsledkov je možné nájsť napr. tu. Ďalšie podrobnosti týkajúce sa výpočtových experimentov vykonaných na skalnej lavíne Acheron sú podrobne opísané napr. v štúdii Mergili et al. (2016).

Tvorcovia nástroja „r.avaflow“ zároveň odkazujú potenciálnych užívateľov na manuál a viaceré skripty, ktoré je možné nájsť napr. tu. Nástroj je taktiež podrobne zdokumentovaný (t.j. opis, príklady použitia a pod.) pomocou rôznych vedeckých článkov publikovaných vo viacerých medzinárodných časopisoch, ktorých prehľad je uvedený napr. tu. Autori záverom konštatujú, že aj tie najprepracovanejšie modely vytvárajú len skreslené a všeobecné zobrazenie reality a dôležité k tejto problematike sú aj doplňujúce informácie, ako sú napr. merania  a pozorovania konkrétnych javov.

Ak ste sa aj vy stretli s nejakými open source softvérmi/nástrojmi založenými na podobných princípoch slúžiacich pre modelovanie rôznych prírodných rizík neváhajte sa s nami v komentároch podeliť.