Protezione Civile della Regione Campania: un sistema informatico di archiviazione dei dati per il supporto alla decisione e l’allertamento

Nell’ambito del Programma Operativo Regionale della Campania 2000-2006 – Fondo F.E.S.R., Asse 1 – Misura 1.6, il Settore di Protezione Civile ha previsto la realizzazione di un sistema informatico di archiviazione dei dati per il supporto alla decisione e l’allertamento delle popolazioni esposte al rischio idrogeologico e idraulico sul territorio regionale, da attivare presso il proprio Servizio 04 – Centro Funzionale per la previsione meteorologica ed il monitoraggio meteopluvioidrometrico e delle frane.
Tale Servizio è stato riconosciuto dal Dipartimento della Protezione Civile quale Centro Funzionale Decentrato della Campania, dotato di autonomia decisionale e operativa, ai sensi e per gli effetti dei provvedimenti adottati per la definizione delle componenti istituzionali, statali e regionali, preposte alla gestione del sistema di allertamento nazionale per il rischio idrogeologico e idraulico ai fini di protezione civile.
I principali compiti che il Centro Funzionale assicura in ambito statale e regionale sono:
– previsione meteorologica, anche a breve termine, ai fini di protezione civile ed eventuale emissione, in autonomia, di avvisi di avverse condizioni meteorologiche e avvisi di criticità idrogeologica e idraulica validi sul territorio regionale;
– monitoraggio idropluviometrico in tempo reale, funzionale sia alla valutazione dell’evoluzione dei fenomeni in atto e dei relativi effetti al suolo che all’elaborazione sistematica ed archiviazione dei dati osservati dai sistemi di monitoraggio idrometeorologico presenti sul territorio.
Per lo svolgimento di tali attività, il Centro Funzionale si avvale dei dati idrometeorologici (precipitazioni, temperature, livelli idrometrici, altri parametri meteorologici) acquisiti dalle reti di rilevamento direttamente gestite e di quelli provenienti dai sistemi di rilevamento satellitare e radar, forniti da altri enti e/o amministrazioni.
Attualmente, al Centro di controllo del Centro Funzionale quotidianamente perviene una consistente quantità di informazioni e dati, di tipo grafico e numerico, provenienti da più di 150 stazioni periferiche di monitoraggio meteopluvioidromatrico e da vari modelli previsionali meteorologici; la consistenza della base dati idrometeorologica è in continua espansione, in forza dell’entrata in esercizio di ulteriori stazioni periferiche di rilevamento (circa 200 alla fine del 2008) e dell’acquisizione di ulteriori dati elaborati da nuovi modelli previsionali messi a disposizione dal Dipartimento della Protezione Civile e dal Servizio Meteorologico dell’Aeronautica Militare.

L’esigenza
Per far fronte alle esigenze connesse all’elaborazione integrata, all’archiviazione sistematica e ad un unico processamento di questa notevole quantità di dati e informazioni, anche e soprattutto in considerazione del consistente e imminente incremento della base informativa disponibile, è stata sviluppata un’apposita applicazione, pienamente rispondente alle specifiche e ai criteri fissati in sede progettuale dall’Amministrazione Regionale.
L’applicativo HyMeSS, ideato per razionalizzare e trattare in modo integrato tutti i files di dati acquisiti dal Centro, ha, quindi, come obiettivo principale quello di definire un unico database strutturato, nell’ambito del quale sono concentrati tutti i dati e le informazioni, di qualunque formato (files grafici, numerici, binari, etc.) e tipo (meteorologico, idropluviometrico).
Mediante specifiche funzionalità dell’applicativo, sviluppate in apposite e distinte aree operative, i dati (informazioni di tipo strutturato, per le quali viene utilizzato un database di tipo DB2 e informazioni in formato di file, fruibili per mezzo di un insieme di regole) vengono acquisiti in modo coordinato e sono resi immediatamente disponibili per l’archiviazione e l’interrogazione.
Sono stati sviluppati due moduli applicativi, utilizzabili in modo separato dai diversi potenziali utenti e un modulo di servizio per il controllo degli accessi, basato su politiche di security definite dall’amministratore del sistema.
Modulo acquisizione, archiviazione e ricerca dei file dati. Il modulo sviluppato consente di acquisire automaticamente dalla rete i files acquisiti presso il centro di controllo e di archiviarli sulla base di una serie di regole, che ne disciplinano l’agevole utilizzo da parte degli utenti.
Modulo di acquisizione e interrogazione delle informazioni statistiche. Il modulo, utilizzato per l’analisi statistica dei dati relativi a quei fenomeni il cui valore varia nell’arco di un singolo giorno, ne consente la rappresentazione in forma aggregata, ai fini dell’individuazione e analisi dei trend delle serie costruite. I dati trattabili sono quelli di temperatura e precipitazione, rilevati dalla rete delle stazioni di monitoraggio presenti sul territorio, che vengono acquisiti dal modulo tramite un’interfaccia standard, indipendente dal tipo di sensore considerato. All’interno del modulo è presente anche una funzionalità che consente l’agevole integrazione di nuove tipologie di dati e sensori.
Modulo di controllo accessi. Il modulo sviluppato si basa su procedure di autenticazione e controllo degli accessi, che consente l’utilizzo del sistema solo da parte di utenti autorizzati, mediante in sistema di ruoli, ad ognuno dei quali è possibile associare le varie funzionalità previste dall’applicazione. L’amministratore di sistema attribuisce ad ogni utente il suo ruolo, secondo la policy di sicurezza stabilita dall’Amministrazione; al momento dell’autenticazione vengono disabilitate tutte le funzionalità non assegnate al ruolo che l’utente riveste.

La soluzione

La piattaforma elaborativa fornita al cliente è Windows. Il server è un x Series equipaggiato con il sistema operativo Microsoft Windows Storage Server 2003 – una particolare versione del sistema operativo Windows XP per la gestione di grandi moli di dati – con DB2 V. 8.2 come database ed un server FTP per il trasferimento dei dati. L’applicazione è stata sviluppata interamente da IBM ed è scritta in linguaggio Visual Basic, il cui runtime ha Windows come sistema operativo e si interfaccia col DB2 per la gestione dei dati. La tecnica di programmazione adottata è quella “ad oggetti”: ciò rende il software applicativo duttile al punto da poter essere migrato in modo agevole verso altre piattaforme ed altri ambienti elaborativi, tipici per esempio della architettura Internet.
L’applicazione sviluppata è struttura a moduli indipendenti e può essere riutilizzata anche solo in alcune delle sue componenti, con adattamenti e personalizzazioni.

I vantaggi

Il progetto offre un’ampia capacità di archiviazione dei dati provenienti dall’esterno e un’applicazione che consente di archiviare in modo strutturato e semiautomatico le informazioni con interfacce semplici.
La capacità di archiviazione del sistema fornito è maggiore di 6 Terabyte (1 Tb = 1.000 Gb) con la possibilità di scalare il sistema fino a 30 Tb.
A regime si prevede di acquisire circa 1Tb di dati all’anno, avendo 2 anni di informazioni disponibili on-line ed il resto in archivio.
Per dare un’idea delle movimentazioni di dati, è sufficiente richiamare i circa 400 file di tipo meteorologico, attualmente acquisiti ed archiviati quotidianamente, a cui si aggiungono, per quel che concerne i dati idropluviometrici, i circa 270 sensori installati sulle stazioni di monitoraggio e attualmente attivi, che trasmettono i dati al centro di controllo, con frequenza di 10 minuti primi (144 volte al giorno, quindi).
In considerazione delle espansioni delle reti di rilevamento già avviate e dell’imminente attivazione di più di 200 ulteriori stazioni di rilevamento, a breve i nu
meri e le movimentazioni di dati subiranno un notevole (più del doppio di quello attuale) incremento numerico.