accès aux couches de météo officielle et dispersion atmosphérique 3d en milieu urbain

GeoMet : Accès à la météo en WMS et KML&

CUDM : Dispersion atmosphérique 3D urbaine

Alexandre Leroux, M.Sc., Ing.Service météorologique du CanadaEnvironnement Canada

Géomatique 20133 octobre 2013

Meteorological Service of Canadabudget of ~150M$ / year

Authoritative dataThat’s the only place in Canada where numerical weather prediction (NWP) models are run in a fully 24/7 operational context

Canadian Meteorological Centre, Dorval

MSC has been providing access to NWP model outputs data and static maps for a long time

but only specialized users could manipulate the data and use it...

until we began offering new interactive geospatial data access methods: WMS and KML

this is GeoMet!launched to the public in July 2013

Canadian weather layers on your smartphone, in your tools and your web maps?

you can now, with GeoMet

Web Map Service (WMS) and Network-KML?

- these are geospatial web services interoperable standards- interactive data visualization- can be accessed from various devices

web pages, client software, smartphones

What can WMS can do for you?

Capabilities- visualize data products and raw data- WMS is a web service, there’s no file download involved- layers are served on-the-fly, there’s no pre-generated images- data is sent only for a client-specified geographic extent- data is always up to date- enable users to integrate the layers directly into their tools

how many html lines to build a website with an interactive map of GeoMet's weather layers?

lowering the barrier to consume MSC data

fully interactiveweb mapping website

- zoom, pan, query data- control over multiple data layers- overlay external data sources- you can make your own map

24-lines html website showing the GDPS Rain (QPF) layer

GeoMet KML in Google Earth:easy access for everyone

HRDPS East - Air temperature

zoom in and GeoMet sends you higher resolution data

these layers can be animated

What’s in GeoMet for you?

Weather radar mosaic:- American and Canadian radar mosaic at 4km resolution, updated every 10 minutesNWP models:- Global Deterministic Prediction System (GDPS) at 25 km resolution- Regional Deterministic Prediction System (RDPS) at 10 km resolution- High Resolution Deterministic Systems (HRDPS) at 2.5 km resolution- GEM - Modelling Air quality and Chemistry (GEM-MACH) model- Regional Deterministic Precipitation Analysis (RDPA)Layers include:- Temperature, precipitation, wind speed & direction, cloud cover, humidity, pressure and much much more

GeoMet also serves its metadata in ISO19115

There’s even a new WMS server for NWP-Research experimental products, ‘RPN-WMS’:

http://collaboration.cmc.ec.gc.ca/rpn-wms/?service=WMS&request=GetCapabilities

MSC data users are requesting this type of service

EMOs, industry, DND, the public, etc

«Overall we are very impressed with the capability and support the direction that you are taking with

this [GeoMet] initiative as it will be beneficial to many consumers of Canadian meteorological data.»

- Iain Russell, Director, Meteorological R&D, The Weather Network / Pelmorex Media Inc.

participants to the GeoMet Public Trial

GeoMet WMS allows sophisticated users to interact with MSC data into their tools

no file downloadthe data is always current

data transfered only for the context-specific geographic extent

ArcGIS, one of plenty of software that supports the WMS standard

GeoMet WMS layers into Sécurité civile du Québec’s

G.O.LOC tool

This tool is used for emergency response (911, emergency measures, etc)

Only ~100 kilobytes of png tiles is transferred on-the-fly, no multi-megabytes file involved

GeoMet WMS layers into MASAS

MASAS: location-based situational awareness information and alerts for first response and emergency management agencies

Weather radar composite served in WMS

Another MASAS example

CHC’s hurricane and tropical storm forecast tracks from the GeoMet KML

Weather App for Windows tablets developed by Apption, relying on GeoMet’s WMS layers

In ArcGIS Online too

It’s mostly about enabling MSC clients to easily create products for their clients

GeoMet WMS

GeoMet KML

The Public

Accessing MSC weather layers

via third-party web maps, apps on mobile devices,

on Google Earth,and more!

Specialized users and Developers

Integration in their own tools, interactive web maps,

mobile apps, and more!

UberWeather.comleveraging GeoMet to enhance their offer to the public

OpenWeatherMap.org

UrbanGEM Viewer for CMC’s CUDM systemexample show temperature layer, wind barbs and Google relief

colder air from the mountains goes around Bowen Island

interactive web-based interface to analyse weather model outputs

anyone from the public can build such tools now by using GeoMet

Build custom dashboards for your needs,which contain live GeoMet layers

Data Quality Dashboard

MetShow

Ontario Fire Program

GeoMet’s not only for maps!using WMS GetFeatureInfo ...

BigWaveDave.capunctual data from GeoMetto feed tables

nXstream Technologies

too

Weather Vigilance

using readily available, widely used and mature technology and interoperable standards

It’s all about geospatial data disseminationGeospatial data is any data located in space: most of MSC’s data is geospatial data!

Opening the door to new possibilities- enabling our clients and partners to generate a new set of added-value products and services- easing location-based services, e.g. to provide integration with smartphones and mobile devices- streamlining MSC internal processes

if there’s only one line to remember

GeoMetversatile and efficient data dissemination method for displaying weather layers on interactive websites, mobile devices and client software using the WMS standard

GeoMet’s official page: http://www.ec.gc.ca/meteo-weather/default.asp?lang=En&n=C0D9B3D8-1(or just google ‘GeoMet Environment Canada’)

- Join the mailing list - Let us know about what you do with it

MSC’s Datamart: a popular and complementary data source

• Over 17M downloads per day by 400,000 unique users

• What’s in there for you:• weather warnings• citypage weather• weather bulletins• air quality health index• ensemble forecasts• model data in GRIB• weather observationsand more!

• http://dd.weatheroffice.ec.gc.ca

CUDM : le système canadien de modélisation de la dispersion urbaine et données de bâtiments 3D

Section de la Réponse aux urgences environnementalesService météorologique du CanadaEnvironnement Canada

MODÉLISATION URBAINE

Support opérationnel (24/7) et préparation pour les questions de dispersion atmosphériques (modélisation de panache) :

• Radiologique-nucléaire :• Plan fédéral d’urgences nucléaires (PFUN) • Modélisation urbaine CBRN (prototype)

• Chimique : • Soutient au programme d’urgences

environnementales d’EC

• Biologique :• Soutient à l’Agence canadienne d’inspection des aliments (grippe aviaire, etc.)• Capacité à modéliser la dispersion atmosphérique de biohasards

Contribution de la Section de la Réponse aux urgences environnementales (RUE) du Centre météorologique canadien (CMC) à la modélisation de la dispersion atmosphérique

• Mandats internationaux :• Centre Météorologique Régional Spécialisé (CMRS) pour la réponse aux urgences nucléaires mondiales de l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM)• Centre d’Avis des Cendres Volcaniques (CACV) de l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale (OACI) : transport des cendres volcaniques et modélisation de la dispersion• Contribution opérationnelle au Traité d’Interdiction Complète des Essais nucléaires (TICE)

Le CMDU : motivation

• La Section de la Réponse au urgences environnementales– Expertise internationale en modèle de dispersion atmosphérique

▪ Une variété de modèles de trajectoires Lagrangiens stochastiques pour évaluer la dispersion, de l’échelle planétaire (MLDP) à la méso-échelle (MLCD)

– Équipe de réponse opérationnelle 24/7– Bien qu’un haut pourcentage de la population canadienne habite dans les grandes

villes, l’équipe n’a pas d’outils opérationnels pour la modélisation de la dispersion atmosphérique dans les secteurs urbains à la micro-échelle

• Le Centre météorologique canadien à Dorval– Profite d’un des plus puissants super-ordinateurs– Là où roulent les modèles de prévision météorologique canadiens

L’endroit approprié pour le CMDU !Projet d’opérationalisation commence en 2014

Principales applications attendues

• Réponse aux urgences en temps réel • Planification pré-événement• Formation• Évaluation post-événement

Le CMDU vise à supporter

• Les premiers répondants– Officiers d’urgences– Sécurité publique– Police– Pompiers

• Les planificateurs

Bénéfices pour les municipalités

• Sécurité publique lors d’incidents • Planification d’événements• Évaluation d’impacts et scénarios

Le CMDU est développé pour le bien des citoyens canadiens, mais nous nécessitons les données de bâtiments 3D pour pouvoir offrir ces services spécialisés

Modèles de dispersion

urbain(building-aware @ ~5m xyz)

versus

non-urbain

Comparaison d’urbanLS avec le modèle de dispersion non-urbain opérationnel MLCD

• urbanLS (à gauche) simule de façon plus réaliste la canalisation le long des rues

• l’écoulement complexe qui tient compte des bâtiments permet un mouvement à contre courant (flèche noire)

urbanLS MLCD

Comparaison d’urbanLS avec le modèle de dispersion non-urbain opérationnel MLCD

• la déflection par les bâtiments a une influence majeure, e.g. effet d’une zone stagnante (flèche noire)

Visualisation de panache de dispersion atmosphérique

Exemple de produit CUDM : Positions des particules (hauteur)

Bâtiments 3D des villes canadiennes

• Villes dont nous avons les données 2.5D / 3D :– Ottawa– Toronto– Montréal– Vancouver– Québec– Calgary– Winnipeg

• Efforts de mises à jour en cours :– Québec, Vancouver

• Autres villes à acquérir :– Halifax, Edmonton, etc.

Ottawa

Ottawa

Toronto

Calgary

Winnipeg

Vancouver

Vancouver

Montréal

Montréal

Montréal

nouveaux bâtiments pour Montréal bientôt dans le CUDM

Pour questions et commentaires :alexandre.leroux@ec.gc.ca