FleetMon en la investigación: Uso de datos AIS para determinar la potencia de la estela de baja frecuencia de los buques

FleetMon apoya actualmente el proyecto de investigación de la Dra. Alexandra Muscalus, del Georgia Institute of Technology ("Georgia Tech") de Atlanta, Georgia. Muscalus utiliza datos AIS de FleetMon para investigar el impacto de las estelas de baja frecuencia de los buques en las costas lejanas.

La Dra. Alexandra Muscalus acaba de terminar su doctorado en el programa de Ciencias e Ingeniería Oceánicas de Georgia Tech y tiene previsto dedicarse a la investigación en ingeniería costera. Sus objetivos eran determinar dónde se propagaba la estela de baja frecuencia de los buques fuera del canal de navegación, a qué distancia del canal podía detectarse su firma hidrodinámica y cuánta energía aportaba a las costas en el campo lejano. La estela de baja frecuencia de los buques es importante, dice, porque puede causar erosión, plantear riesgos para la seguridad pública, dañar estructuras costeras y afectar a ecosistemas costeros sensibles a la hidrodinámica.

Resumen del proyecto

Este proyecto rastrea la propagación de las estelas de baja frecuencia de los buques desde un canal de navegación a un sistema de "campo lejano" de vías navegables secundarias conectadas por las mareas. Se instalan sensores de presión y velocidad tanto en el canal de navegación principal como en la red de campo lejano, y se combinan datos AIS de múltiples fuentes para crear rastros de alta resolución del tráfico de buques en el canal de navegación. Las trazas se utilizan para identificar los momentos precisos en que los grandes buques pasan por encima de múltiples puntos de origen, o las interrupciones en el canal de navegación que pueden permitir que la estela se propague en el campo lejano. A continuación, se aplica la teoría lineal de onda larga para predecir cuándo se espera que la estela que se propaga a lo largo de varias vías a través de la red alcance los emplazamientos de los instrumentos de campo lejano. Estas predicciones se comparan con las series temporales medidas para confirmar qué puntos de origen y vías transmiten estela. El estudio concluye que la estela se propaga fuera del canal en todos los puntos fuente estudiados y puede viajar al menos 11 km fuera del canal de navegación.

Antecedentes del proyecto

La estela de baja frecuencia de los buques, a veces denominada "estela primaria" o "bajamar y oleaje", es un efecto de estela similar a un mini tsunami de 1-3 minutos de duración que se produce en las costas cercanas a los canales de navegación. Un estudio anterior de mi trabajo de doctorado descubrió que la estela de baja frecuencia de los buques es la fuente dominante de energía hidrodinámica cerca de una costa que se erosiona rápidamente a lo largo del canal de navegación en el río Savannah, Georgia. Este estudio también observó que la estela de los buques era la fuente dominante de energía en la parte trasera de una isla frente al canal de navegación, lo que implica que los efectos de la estela se extendían más allá de las costas del canal de navegación. Dada la importancia relativa de la potencia asociada a la estela, se diseñó un estudio de seguimiento para investigar las fuentes y los alcances de la estela de baja frecuencia de los buques que se propaga fuera del canal de navegación.

¿Qué Datos que ha recibido de FleetMon?

Recibí la posición, la hora, la velocidad, las dimensiones y los números de identificación de los buques durante el periodo en que estaba recogiendo mediciones sobre el terreno. Combiné los datos proporcionados con otras fuentes AIS para producir rastreos de buques de muy alta resolución. Esto me permitió determinar con precisión el momento en que cada barco pasó por encima de cada "punto fuente", que es esencialmente el momento de inicio del proceso de propagación desde esa fuente. La obtención de tiempos de inicio precisos fue fundamental para rastrear con éxito la propagación de la estela a través de la red de vías navegables de campo lejano y vincular la hidrodinámica de campo lejano con el tráfico de buques en el canal de navegación.

¿Qué retos se han planteado?

Inicialmente, sólo esperábamos un punto de origen: una rotura en el canal directamente adyacente a la red de vías navegables de campo lejano. Sin embargo, nuestras mediciones de campo mostraron que la estela también llegaba al campo lejano desde otros dos puntos de origen, ambos varios kilómetros río arriba/abajo desde la entrada principal de la red. Además, como el campo lejano consistía en una red de vías navegables conectadas, había múltiples vías de propagación posibles desde cada fuente. Esto añadía complejidad al proceso de predicción del momento en que la estela de un barco determinado alcanzaría la instrumentación de campo lejano. En la red que estudiamos, cada paso de un buque podía producir hasta cuatro conjuntos de estelas en el campo lejano.

¿Cuál es la conclusión?

La estela de baja frecuencia de los buques se propaga fácilmente fuera de las interrupciones del canal de navegación y hacia una red de vías navegables de campo lejano. Es capaz de recorrer al menos 11 km, la extensión espacial del estudio, y su potencia de campo lejano en la costa es similar a la de las corrientes de marea.

Publicación financiada en parte por una subvención institucional (NA18OAR4170084) al Georgia Sea Grant College Program de la National Sea Grant Office, National Oceanic and Atmospheric Administration, U.S. Department of Commerce. Todos los puntos de vista, opiniones, hallazgos, conclusiones y recomendaciones expresados en este material son los del autor(es) y no reflejan necesariamente las opiniones del Georgia Sea Grant College Program o de la National Oceanic and Atmospheric Administration.

Investigación y desarrollo en FleetMon

En FleetMon, no sólo hemos creado la primera base de datos de buques del mundo, sino que también nos apasiona la investigación y el desarrollo. Motivamos a los científicos, institutos y universidades para que utilicen nuestras potentes y personalizadas soluciones API y faciliten el acceso a nuestra base de datos histórica de posiciones de buques.

Proporcionar datos AIS es increíblemente importante para proyectos de investigación en todo el mundo. Seguiremos manteniéndole informado sobre las investigaciones de Alexandra.