O proxecto E-Hydro permitirá empregar xemelgos dixitais para a xestión avanzada de recursos hídricos

Nun contexto marcado pola problemática e crecente presión sobre os recursos hídricos, cunha poboación en aumento e o cambio climático como factor engadido, a óptima xestión destes recursos naturais é esencial. O proxecto E-Hydro avanza neste sentido e propón o uso dun xemelgo dixital hidrolóxico, unha plataforma de modelización e virtualización de recursos hídricos, empregando tecnoloxías avanzadas para mellorar a xestión e conservación dos recursos.

A Universidade de Vigo lidera a agrupación de organismos públicos de investigación que forman parte deste proxecto, que botou a andar en xaneiro de 2024 e ten unha duración de catro ano, ata finais do 2027. O proxecto foi seleccionado no marco da convocatoria competitiva do programa de I+D en liñas estratéxicas no ámbito da iniciativa TransMisiones do ano 2023 e conta cun orzamento total da OPIs de 1.355.532, dos que a Axencia Española de Investigación financia 1.246.516. 

Por parte da UVigo, participan no proxecto os grupos de investigación en Xeotecnoloxías Aplicadas (GeoTECH) e de Xeomodelización Hidroforestal (Hydro-Forest), que unen os seus coñecementos e experiencia para desenvolver unha plataforma de modelización e virtualización de recursos hídricos, empregando tecnoloxías avanzadas para mellorar a xestión e conservación dos recursos.

Un xemelgo dixital hidrolóxico

Joaquín Martínez Sánchez, profesor do Departamento de Enxeñaría dos recursos naturais e medio ambiente e investigador do Cintecx explica que o obxectivo do proxecto é obter un xemelgo dixital hidrolóxico. A partir dun proceso de dixitalización baseado en múltiples sensores, este xemelgo dixital permite, por unha banda, coñecer de forma actualizada a dispoñibilidade e calidade dos recursos e, por outra banda, facer simulacións e ter unha predición do seu comportamento futuro baseado en modelos preditivos. Desta forma, os xestores poden probar diferentes escenarios e anticiparse á aparición dos problemas para tomar decisións. Os usuarios finais da plataforma serían tanto as Confederacións Hidrográficas como as autoridades e empresas que se dedican á xestión do control hidrolóxico.
O usuario poderá a través de E-Hydro realizar unha xestión analítica e preditiva dos recursos de conca tanto dende o punto de vista da dispoñibilidade de recurso hídrico como das augas subterráneas, a calidade de augas ou a virtualización inmersiva da rede fluvial asociada. A ferramenta permitirá así consultar, simular e prever escenarios reais ou potenciais de cara a poder prestar unha asistencia precisa na toma de decisións para a mellor xestión do recurso auga.

E-Hydro emprega tecnoloxías avanzadas como datos de fontes heteroxéneas que inclúen información multiespectral e a captura de detalles da contorna para obter representacións tridimensionais precisas mediante LiDAR aéreo e batimétrico do terreo, o desenvolvemento de ferramentas de intelixencia artificial para segmentar e clasificar estes datos e solucións de simulación e predición para optimizar a xestión de recursos hídricos e apoiar a toma de decisións informadas.

Socios e participantes

No proxecto están involucrados sete socios que inclúen unha agrupación de empresas tecnolóxicas como Ingeniería Insitu, Cemosa, Adasa Sistemas e Aerolaser System, que achega a súa experiencia no tratamento automatizado de datos e o desenvolvemento de solución tecnolóxicas avanzadas. A Universidade de Vigo, como líder da agrupación de Organismos Públicos de Investigación (OPIs), coordina os esforzos co Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC) e a Universidad de Salamanca para abordar os desafíos relacionados coa xestión de recursos hídricos mediante unha colaboración interdisciplinaria que asegura un enfoque integral. 

Por parte da UVigo, a colaboración entre os grupos GeoTECH e Hydro-Forest permite combinar a experiencia en xeotecnoloxías avanzadas e modelización hidrolóxico-forestal, integrando tecnoloxías de teledetección, datos LiDAR e intelixencia artificial para desenvolver solucións efectivas para a monitorización ambiental. Esta sinerxía facilita a creación de ferramentas para a modelización das contornas fluviais e a estimación de recursos e estado de conservación a nivel de conca hidrolóxica. 

Avances publicados na revista Science of The Total Environmen

Os últimos avances por parte do equipo da UVigo en E-Hydro foron publicados recentemente na revista Science of The Total Environment. Un estudo no que se analizan os factores que afectan á calidade da auga e a integridade biolóxica no río Guadiana (área piloto de estudo), considerando variables como a cobertura forestal e a presión antropoxénica. Este modelo predí, a través da metodoloxía de Partial Least Squares Path Modelling, ata un 60,3 % da calidade da auga e destaca a importancia de conservar a vexetación riparia para mellorar a gobernanza ambiental e a seguridade hídrica. Ademais, estase desenvolvendo unha rede neuronal convolucional que, a través de imaxes satelitais, poida predicir o estado e a calidade da auga nos embalses, enfocándose en parámetros clave como a clorofila-a e a turbidez. Este enfoque innovador proporciona ferramentas valiosas para a xestión dos recursos hídricos.

Catro fases para crear o xemelgo dixital

O proxecto comprende catro pasos. O primeiro é a captura dinámica de datos con sensores avanzados. A través de drones, satélites e sensores LiDAR, E-Hydro compila datos detallados en tempo real sobre a conca e os seus recursos hídricos. O segundo paso é a modelización intelixente da rede fluvial mediante IA para crear modelos crea modelos precisos que representen o comportamento dos ríos e concas, facilitando a análise preditiva. A partir de aí, a seguinte fase é a de simulación e predición de escenarios futuros. A plataforma xera simulacións que permiten prever eventos futuros, como inundacións ou secas e avaliar o impacto nos recursos hídricos. A cuarta e derradeira fase é a de toma de decisións baseada nestes datos e análises. Os organismos xestores poderán empregar estas simulacións para tomar decisións informadas que optimicen a xestión da auga e preveñen riscos.