Investigadores desenvolvem modelo de previsão de inundações ultrarrápido que pode salvar vidas

Os investigadores da Universidade de Melbourne desenvolveram um novo modelo de simulação por computador, que pode prever as inundações durante uma catástrofe em curso com maior rapidez e precisão do que é atualmente possível.

Publicado na revista Nature Water, o novo modelo tem grandes benefícios potenciais para as respostas de emergência, reduzindo o tempo de previsão das inundações de horas e dias para apenas alguns segundos e permitindo prever com exatidão o comportamento das inundações a velocidades super-rápidas à medida que a emergência se desenrola.

O estudante de doutoramento da Universidade de Melbourne, Niels Fraehr, juntamente com o Professor Q J Wang, Wenyan Wu e o Professor Rory Nathan, da Faculdade de Engenharia e Tecnologia da Informação, desenvolveram o modelo de baixa fidelidade, análise espacial e aprendizagem de processos gaussianos (LSG) para prever os impactos das inundações.

O modelo pode produzir previsões tão exatas como os nossos modelos de simulação mais avançados, mas a velocidades 1000 vezes mais rápidas.

O Professor Nathan afirmou que o seu desenvolvimento tem um enorme potencial como ferramenta de resposta a emergências.

“Atualmente, os nossos modelos de inundação mais avançados podem simular com precisão o comportamento das inundações, mas são muito lentos e não podem ser utilizados durante um evento de inundação à medida que este se desenrola”, explicou Nathan, que tem 40 anos de experiência em engenharia e hidrologia ambiental.

“Este novo modelo fornece resultados mil vezes mais rápidos do que os modelos anteriores, permitindo a utilização de modelos altamente precisos em tempo real durante uma emergência. A possibilidade de aceder a modelos atualizados durante uma catástrofe pode ajudar os serviços de emergência e as comunidades a receber informações muito mais precisas sobre os riscos de inundação e a reagir em conformidade. É um fator de mudança”, acrescentou.

Modelo foi capaz de prever inundações com uma precisão de 99% em 33 segundos

Quando posto à prova em dois sistemas fluviais muito diferentes, mas igualmente complexos, na Austrália, o modelo LSG foi capaz de prever inundações com uma precisão de 99% na planície de inundação de Chowilla, no sul da Austrália, em 33 segundos, em vez de 11 horas, e no rio Burnett, em Queensland, em 27 segundos, em vez de 36 horas, em comparação com os modelos avançados atualmente utilizados.

A rapidez do novo modelo também permite que os responsáveis pela resposta tenham em conta a considerável imprevisibilidade das previsões meteorológicas. As limitações dos atuais modelos de previsão de cheias significam que as simulações se centram normalmente no cenário mais provável para as prever.

Em contrapartida, o modelo LSG desenvolvido pelos investigadores permite simular a forma como a incerteza inerente às previsões meteorológicas se traduz nos impactos das inundações no terreno à medida que estas progridem. O modelo utiliza transformações matemáticas e uma abordagem sofisticada de aprendizagem automática para tirar rapidamente partido de enormes quantidades de dados, utilizando simultaneamente sistemas informáticos comuns.

O Professor Nathan considera que o modelo, que é o produto de dois anos de trabalho de desenvolvimento, tem uma série de benefícios potenciais na Austrália e a nível mundial.

“Este novo modelo tem também vantagens potenciais para nos ajudar a conceber infraestruturas mais resistentes. A capacidade de simular milhares de cenários de inundação diferentes, em vez de apenas alguns, ajudará a conceber infraestruturas que resistam a fenómenos meteorológicos mais imprevisíveis ou extremos”, explicou Nathan.

“À medida que o nosso clima se torna mais extremo, são modelos como estes que nos ajudarão a estar mais bem preparados para enfrentar a tempestade”, concluiu.