Vision 360 es un sistema de gestión de datos ambientales, enfocada a calidad del aire, olores, emisiones y meteorología, todo ello basado en tecnología Web.

Ventajas de Vision 360

Las ventajas comparativas con otros sistemas son, su flexibilidad para integrar nuevos desarrollos “ad hoc”, la capacidad de consulta de datos desde cualquier lugar y dispositivo con acceso a Internet así como la posibilidad de la externalización de la información ambiental, de modo que el técnico u operario de una red de monitoreo encargado de las labores de gestión de los datos se desentienda de su explotación, pero pueda controlarla en todo momento y realizar todas las operaciones que crea oportunas.

En su concepto de sistema modular, la plataforma está integrada por tres sistemas: Supervision, Hypervision y Manage.

Supervision

Supervision integra todas aquellas herramientas encargadas de la gestión y explotación de datos de observaciones ambientales, tanto de cabinas de control de calidad del aire, unidades móviles de inmisión, nanosensores, estaciones meteorológicas, LIDAR, monitores de emisiones, etc.

Se presenta como una aplicación modular, de uso intuitivo y potente. Es posible integrar en la aplicación nuevas funcionalidades a medida del cliente. Las funcionalidades básicas son las siguientes:

• Visualización de datos en tiempo real (últimos datos recibidos, índices de calidad del aire, etc). Alarmas de superaciones de umbrales y valores críticos en pantalla y por e-mail.
• Generación de informes sistemáticos (resúmenes diarios y notificación de superaciones).
• Módulo de análisis avanzado de los datos basado en IA
• Gráficas e informes de los datos. Exportación de datos y WEB-API

Hypervision

Hypervision integra en la interfaz de VISION 360 la información generada por modelos matemáticos avanzados meteorológicos, de calidad del aire y de emisiones. Las resoluciones espaciales de los modelos se generan a medida del cliente, pudiendo abarcar la escala local (desde los 4 m de resolución espacial en modelos de Street canyon) hasta resoluciones regionales o de mesoescala. Está formado por los siguientes módulos, según la función de generar retrotrayectorias, predicciones operativas o dispersiones en modo diagnóstico:

Hypervision Backtrajectory

De forma complementaria a la modelización predictiva y con el objetivo de confirmar la procedencia de las masas de aire durante los episodios de contaminación detectados, VISION 360 permite generar el análisis de retrotrayectorias desde las ubicaciones de las estaciones donde se han dado los incumplimientos o cualquier otro punto ubicado en el dominio, como por ejemplo observaciones puntuales, quejas ciudadanas, etc.

Esta función se convierte en una herramienta de apoyo para la identificación de las potenciales fuentes de emisión de contaminantes, determinando las posibles procedencias.

Hypervision Forecasting

El Sistema de predicción de la calidad del aire HYPERVISION FORECASTING es una herramienta que pronostica hasta con 24/48/72 horas de antelación el impacto en la calidad del aire. Esta capacidad de predicción se convierte en una perfecta herramienta de apoyo a la decisión que permita corregir o tomar medidas sobre los procesos susceptible de generar las emisiones que causarán el impacto.

Forecasting está basado en un complejo sistema de modelos matemáticos. Es posible encadenar modelos de alta resolución tipo Street Canyon con modelos fotoquímicos regionales. Como modelo meteorológico, Hypervision Forecasting utiliza el modelo WRF. El modelo Weather Research and Forecasting  – WRF (Skamarock et al. 2008) es un modelo numérico de área limitada de última generación diseñado para la investigación y la predicción numérica del tiempo meteorológico.

Para conseguir resoluciones aún mayores, Forecasting puede utilizar otros modelos de downscaling para aumentar la resolución espacial.

La realización de estudios de dispersión de contaminantes atmosféricos con el objeto de comprobar, entre otros, la situación actual de la calidad del aire en un área de estudio y el grado de cumplimiento de los valores límite regulados, es una práctica frecuente ya que proporciona gran información a un coste muy inferior a una campaña de mediciones.

Diversidad de modelos y escalas

En SUEZ realizamos desde hace más de 2 décadas este tipo de estudios con diversos modelos y a distintas escalas.

Si requiere modelizaciones de calidad del aire estándar, requeridas por administraciones públicas para proyectos de evaluación ambiental:

• Modelo CALPUFF: “CALPUFF” es un modelo lagrangiano, multicapa, multiespecie, de estado no estacionario. Es un modelo tipo ‘soplo’ (PUFF) que ofrece información completa hora a hora de la variación espacial de la contaminación y su estabilidad. Admite todo tipo de fuentes: puntuales, en línea, volumen, área y fuentes de emisión variable o constante, así como introducción de contaminación de fondo de la zona a modelizar. Se trata de un modelo regulatorio de la US-EPA.
• Modelo US-EPA AERMOD: Modelo de dispersión regulatorio de la EPA (Environment Protection Agency de EE.UU). Es un modelo de penacho en estado estacionario que incorpora la dispersión basada en la estructura y conceptos de escalado de la turbulencia en la capa límite planetaria, incluyendo el tratamiento de fuentes de área, de volumen y puntuales (chimeneas) y terrenos complejos y simples. Incorpora los algoritmos del modelo PRIME (Plume RIse Model Enhancements) para evaluar los efectos dinámicos de edificios en las inmediaciones de las fuentes.
• LAPMOD SYSTEM: Se trata de un modelo lagrangiano de partículas, tridimensional y no estacionario, utilizado para simular la dispersión atmosférica de gases y partículas, inertes o radiactivas, sobre terreno complejo. Es un modelo europeo, propiedad de ENVIROWARE, SRL (https://www.enviroware.com/lapmod).

Si lo que desea es utilizar modelos fotoquímicos -eulerianos- como CHIMERE o CAMx, nuestra experiencia marca la diferencia. Trabajos como la estrategia de calidad del aire de la Comunidad de Galicia, o los estudios de ozono troposférico para la comunidad foral de Navarra avalan nuestra experiencia.

Servicios para Diagnóstico y Forecasting

Si su necesidad es obtener una muy alta resolución, nuestra experiencia en modelos de Street Canyon como GRAL o PMSS es la más amplia. Estos modelos han sido diseñados para reproducir campos de concentración 3D de contaminantes pasivos a muy alta resolución (desde 3 m), bajo complejas configuraciones topográficas y de construcción. Los ejemplos de aplicación incluyen evaluaciones de impacto ambiental de redes de carreteras, complejos industriales o portales de túneles de calles, evaluaciones de impacto de olores y la simulación de los niveles de contaminación del aire en ciudades enteras.

En SUEZ utilizamos modelos de flujo de movilidad a escala microscópica. SUMO (Simulation of Urban Mobility), un paquete de simulación de tráfico de código abierto, y CARUSO-TREFIC, para la modelización del tráfico y estimación de las emisiones asociadas al tráfico rodado.

SUMO (Simulation of Urban Mobility)

El modelo SUMO (Simulation of Urban MObility) es un paquete de simulación de tráfico de código abierto, altamente portátil, microscópico y continúo diseñado para manejar grandes redes (https://www.eclipse.org/sumo/).

Permite la simulación de tráfico intermodal incluyendo viandantes. Aunque es un modelo con aproximación microscópica, cuenta también con un módulo que permite crear escenarios con una aproximación mesoscópica.

Entre sus características destaca la gran versatilidad para crear escenarios a partir de datos de tráfico conocidos, además, también permite importar escenarios de otros modelos de simulación de tráfico.

SUMO no es solo un modelo de simulación de tráfico, si no que incluye un conjunto de herramientas que facilitan la construcción de los escenarios, ya que, para la modelización, como mínimo se requiere una red de carreteras y una demanda de tráfico.

CARUSO-TREFIC

El sistema CARUSO-TREFIC consiste en un conjunto de herramientas desarrolladas por ARIANET (Compañía SUEZ) para la modelización del tráfico y estimación de las emisiones asociadas al tráfico rodado. Dicha herramienta cuenta con 2 componentes principales. Por un lado, el modelo CARUSO se utiliza para resolver el problema de asignación de la demanda de tráfico sobre una red de carreteras, mientras que TREFIC está diseñado para la estimación de las emisiones por carretera.

CARUSO (CAR Usage System Optimizator) es un modelo de asignación de tráfico que simula la interacción demanda-oferta. Es compatible con software SIG (Sistema de Información Geográfico) para la descripción y modificación de la red. Además, cuenta con una interfaz gráfica que facilita la revisión de la red y el análisis de resultados. La demanda de tráfico puede proporcionarse como un flujo de vehículos o como matrices origen/destino. Los resultados obtenidos a partir del modelo CARUSO pueden acoplarse de forma sencilla con TREFIC para la estimación de las emisiones por carretera.

El software TREFIC (TRaffic Emission Factors Improved Calculator) tiene como objetivo la evaluación de las emisiones de tráfico en una red de carreteras. Al igual que Caruso permite trabajar con formato SIG tanto para alimentar el modelo como para el análisis de resultados. TREFIC es capaz de procesar fuentes lineales como carreteras, pero también contempla fuentes de área como puede ser un aparcamiento. Para ello TREFIC sigue la metodología COPERT y sus factores de emisión, siendo posible estimar las emisiones de aproximadamente 120 contaminantes. Finalmente, es posible integrar los resultados de TREFIC en un modelo de dispersión atmosférica para la evaluación de la calidad del aire.

¿Cuáles son los usos de nuestros servicios en modelización de la movilidad urbana o industrial?

El primero y más importante, el estudio de las emisiones a la atmósfera en todos los viales de la red de carreteras. Pero además también nos permite estudiar escenarios de gran interés, como:

• El estudio de la peatonalización temporal de calles. Pej: El ejemplo más básico puede ser la peatonalización de una calle en determinadas horas del día.
• Estudios de efectos: ¿Cómo afecta a los flujos de tráfico si se corta una calle? Pej: para estudiar la afectación de una obra. Podría determinarse en qué franjas horarias sería más viable realizar el corte.
• Estudio para la implantación de un carril “eco” (solo eléctricos, híbridos…).
• Uso de semáforos inteligentes: ¿se podría configurar los semáforos de forma diferente en función de la hora del día y el tráfico para mejorar la fluidez?
• Determinación de la afectación del tráfico debido a ciertos eventos, por ejemplo, eventos deportivos, conciertos, compras de navidad…

SUEZ dispone de personal altamente especializado en materia de calidad del aire, contando con un elevado grado de conocimiento, capacidad técnica, rigor profesional y más de 25 años de experiencia.

Consultoría integral y estratégica de la calidad del aire

Nuestra experiencia, especialización, conocimiento, capacidad técnica y rigor profesional facilita la consecución del objetivo de proporcionar respuesta a las necesidades de nuestros clientes de una forma plenamente satisfactoria en base a nuestra propuesta de una consultoría integral y estratégica en el ámbito de la calidad del aire, la cual incluye, entre otros, aspectos como:

• Diseño, implantación y gestión de redes y estaciones de calidad del aire y meteorología.
• Estudios de macro y micro implantación de estaciones de control.
• Análisis e interpretación de series temporales.
• Elaboración de inventarios de emisiones.
• Caracterización de la contaminación del aire y estudios de contribución de fuentes.
• Realización de mediciones indicativas de calidad del aire con métodos de referencia y con sistemas alternativos.
• Estudios de correlación entre sistemas de medición.
• Implementación de sistemas de pronóstico meteorológico y de la calidad del aire.
• Estudios de dispersión de contaminantes atmosféricos y análisis de escenarios de emisión.
• Elaboración de planes, programas y estrategias de calidad del aire.
• Diseño de zonificación de calidad del aire.
• Asesoría avanzada en contaminación atmosférica.

Ejemplo de nuestros trabajos más recientes es el despliegue de la red de control de la calidad del aire en los puertos de la Autoridad Portuaria de Baleares para el seguimiento exhaustivo de la influencia de la actividad portuaria en el entorno de sus instalaciones. También recientemente, en este caso mediante diagnóstico con herramientas de Extracción de Conocimiento (KDD) con minería de datos y simulaciones matemáticas de contaminación fotoquímica, hemos llevado a cabo un proyecto para el Gobierno de la Comunidad Foral de Navarra con el objetivo de establecer el modelo de la fenomenología, contribución de aportes y rutas preferentes de los episodios de ozono en este territorio, formulando a continuación recomendaciones para la mejora de la vigilancia de este contaminante y la optimización de la zonificación.

En SUEZ llevamos más de 20 años trabajando con sistemas de análisis y pronóstico meteorológico. Elaboramos análisis meteorológicos con datos de observaciones – desde datos en superficie hasta radiosondeos – así como datos de reanálisis, ensembles o pronósticos de modelos meteorológicos a alta resolución y precisión.

Nuestra experiencia nos permite ofrecerle los siguientes servicios:

• Medidas meteorológicas en superficie: Equipos de medida de dirección y velocidad de viento, temperatura, humedad relativa, presión barométrica, radiación solar, etc. También nos ocupamos de que reciba sus datos en tiempo real en su centro de control, a través de distintos sistemas de comunicación, como 2-5G, LoRaWAN, WIFI, etc. Bajo régimen de suministro y alquiler.
• Análisis de series meteorológicas: Rumbos predominantes, rosas de viento, cálculo de parámetros (estabilidad, altura de capa de mezcla, …), diagramas de radiosondeos (Skew-T), representación de datos LIDAR, etc.
• Análisis tridimensional a través de medidas en superficie y radiosondeos por medio de modelos de diagnóstico meteorológico a alta resolución (menor de 1 km).
• Análisis y pronósticos meteorológicos, a través de modelos de mesoescala (WRF) y modelos locales (CALMET, GRAMM), ya sea desde unos pocos kilómetros hasta decenas de metros de resolución horizontal.
• Downscalling estadístico de observaciones o modelos estocásticos a través de métodos de INTELIGENCIA ARTIFICIAL (IA)

La «isla de calor urbana» se refiere a un fenómeno por el cual las temperaturas urbanas locales son más altas que en las áreas rurales circundantes. Causado en parte por las actividades humanas, el fenómeno crecerá en todos los pueblos y ciudades como un impacto directo del calentamiento global y el aumento de los niveles de población. 

Las islas de calor pueden afectar las comunidades especialmente durante el verano al aumentar la demanda de energía, por el uso del aire acondicionado, la contaminación del aire, y las emisiones de gases de efecto invernadero. El efecto isla de calor también puede producir más enfermedades y mortalidad, y a la vez, afectar adversamente la calidad del agua.  

Existen varios métodos para la detección del fenómeno, que pueden ser utilizados de forma combinada: 

• Analizar las diferencias termométricas de una red meteorológica de observación urbana-rural 
• Termografía e imágenes infrarrojas
• Modelación dinámica 
• Visualización del patrón espacial de la isla de calor urbana mediante imágenes de satélite, el cual adquiere un patrón característico según la ciudad que se esté analizando. 

La modelación es una herramienta dinámica capaz de realizar un perfil térmico urbano, y detectar la intensidad, ubicación y hora en que se da la máxima intensidad de la isla de calor urbana, mediante la modelación de isotermas y el análisis y validación de datos (gráfica de dispersión de datos). La termografía por ejemplo revela diferencias de temperatura superficial en igualdad de condiciones entre distintas superficies 

Este análisis permite realizar las evaluaciones correspondientes (como la detección materiales con inercia térmica mediante infrarrojos, etc.) para tomar las acciones pertinentes (reverdecimiento, desimpermeabilización, etc.) y estimar el grado de enfriamiento urbano que se alcanzará con las acciones correctoras, en fase de diseño y con carácter previo a su implementación.  

Un inventario de emisiones es un recuento de la cantidad de contaminantes liberados a la atmósfera, teniendo en cuenta las fuentes de emisión en un área geográfica determinada y durante un período de tiempo establecido. 

Los inventarios de emisiones son instrumentos indispensables en los procesos de gestión de calidad del aire y toma de decisiones, ya que son el punto de partida para la implementación, evaluación y ajuste de programas y medidas de control, tendientes a mejorar la calidad del aire. 

Un inventario de emisiones atmosféricas es el resultado de la ejecución ordenada de acciones dirigidas a cumplir con criterios de calidad, coherencia, integridad, comparabilidad, representatividad de la estimación de emisiones generada por una o varias fuentes de interés. 

En los cálculos se tendrán en cuenta las emisiones directas e indirectas y los resultados se agruparán también por sectores: 

• Residencial, comercial e institucional.
•  
• Transporte por carretera.
• Otros modos de transporte.
• Tratamiento y eliminación de residuos.

El proceso de elaboración del Inventario se ajustará, en la medida de lo posible, al cumplimiento de las especificaciones de buenas prácticas en la elaboración de inventarios de emisiones: 

• Fiabilidad: precisión y exactitud derivadas del uso del mejor soporte del conocimiento científico-técnico de los procesos generadores de las emisiones.
• Compleción: máxima cobertura de estimaciones en los cruces significativos de actividades y contaminantes de las nomenclaturas SNAP e IPCC.
• Coherencia: ajuste del proceso de elaboración y presentación del Inventario a las definiciones y nomenclaturas relevantes de las metodologías EMEP/CORINAIR, o en su versión actual EMEP/EEA 2019, e IPCC.
• Homogeneidad temporal: series temporales uniformemente definidas y estimadas.
• Transparencia: posibilidad de reproducibilidad por analistas externos de las estimaciones del Inventario.
• Comparabilidad: posibilidad de establecer comparaciones sobre la base de utilizar unas nomenclaturas y definiciones estandarizadas.

Se empleará una serie de aplicaciones informáticas y modelos estadísticos, de amplio reconocimiento, para el cálculo de emisiones de contaminantes atmosféricos procedentes de determinadas actividades (TANKS: estimación de emisiones de compuestos volátiles en los tanques de almacenamiento, LandGEM: estimación de emisiones difusas en vertederos, COPERT: estimación de emisiones procedentes del tráfico rodado, etc.). 

También se emplearán métodos basados en factores de emisión. En ausencia de un método para el cálculo o la estimación de las emisiones mejor, se procederá al cálculo mediante factores de emisión, haciendo uso de referencias bibliográficas reconocidas.