FleetMon em Investigação: Utilização de dados AIS para Determinar o Poder do Despertar de Navios de Baixa Frequência

FleetMon está actualmente a apoiar o projecto de investigação da Dra. Alexandra Muscalus do Georgia Institute of Technology ("Georgia Tech") em Atlanta, Geórgia. Ela utiliza dados AIS da FleetMon para investigar o impacto da esteira de navios de baixa frequência nas linhas costeiras no longínquo campo.

A Dra. Alexandra Muscalus acaba de completar o seu doutoramento no programa de Ciência e Engenharia dos Oceanos na Georgia Tech e planeia seguir uma carreira na investigação em engenharia costeira. Os seus objectivos eram identificar onde a esteira de navios de baixa frequência se propagava para fora do canal de navegação, a que distância do canal podia ser detectada a sua assinatura hidrodinâmica, e quanta energia contribuía para as linhas costeiras no campo distante. O velório de navios de baixa frequência é importante, diz ela, porque pode causar erosão, representar riscos para a segurança pública, danificar estruturas costeiras e afectar ecossistemas costeiros sensíveis à hidrodinâmica.

Resumo do Projecto

Este projecto acompanha a propagação da esteira de navios de baixa frequência de um canal de navegação para um sistema de "campo distante" de vias fluviais secundárias ligadas por marés. Os sensores de pressão e velocidade são implantados tanto no canal principal de navegação como na rede de campo distante, e os dados AIS são combinados a partir de múltiplas fontes para criar vias de navios de alta resolução para o tráfego do canal de navegação. As vias são utilizadas para identificar os momentos precisos em que grandes embarcações passam por múltiplos pontos de origem, ou quebras no canal de navegação que podem permitir que o rasto se propague para o campo distante. A teoria linear das ondas longas é então aplicada para prever quando a propagação da esteira ao longo de várias vias através da rede deverá atingir os locais de instrumentos do campo distante. Estas previsões são comparadas com as séries temporais medidas para confirmar quais os pontos de origem e vias que transmitem a esteira. O estudo conclui que o velório se propaga fora do canal em todos os pontos de origem estudados e pode viajar pelo menos 11 km de distância do canal de navegação.

Antecedentes do projecto

A esteira de navios de baixa frequência, por vezes chamada "esteira primária" ou "drawdown and surge", é um efeito de esteira de 1-3 minutos, semelhante ao de um tsunami, produzido nas linhas costeiras perto dos canais de navegação. Um estudo prévio do meu trabalho de doutoramento descobriu que a esteira de navios de baixa frequência é a fonte dominante de energia hidrodinâmica perto de uma linha de costa de rápida erosão ao longo do canal de navegação no rio Savannah, Geórgia. Este estudo também observou que a esteira de navios era a fonte dominante de energia na parte de trás de uma ilha virada para o canal de navegação, implicando que os efeitos de esteira se estendiam para além da linha de costa do canal de navegação. Dada a importância relativa do poder associado ao velório, um estudo de seguimento foi concebido para investigar as fontes e extensões do velório de navios de baixa frequência que se propagava fora do canal de navegação.

Que Dados que Recebeu da FleetMon?

Recebi a posição, tempo, velocidade, dimensões e números de identificação do navio durante o período de tempo em que estava a recolher as medições de campo. Combinei os dados fornecidos com outras fontes de AIS para produzir rastos de navios de muito alta resolução. Isto permitiu-me determinar com precisão quando cada navio passou por cima de cada "ponto fonte", que é essencialmente a hora de início do processo de propagação a partir dessa fonte. A obtenção de tempos de início precisos foi fundamental para o rastreio bem sucedido da propagação da esteira através da rede de vias navegáveis longínquas e a ligação da hidrodinâmica longínqua ao tráfego de embarcações no canal de navegação.

Quais os desafios que ocorreram?

Inicialmente, esperávamos apenas um ponto de origem: uma ruptura no canal directamente adjacente à rede de vias navegáveis de longo curso. No entanto, as nossas medições de campo mostraram que a esteira estava também a atingir o campo distante a partir de dois pontos de nascente adicionais, ambos a vários quilómetros para cima/para baixo do rio a partir da entrada principal da rede. Além disso, como o campo distante consistia numa rede de vias fluviais ligadas, havia múltiplas vias de propagação possíveis a partir de cada fonte. Isto acrescentou complexidade ao processo de prever quando o rasto de um determinado navio chegaria à instrumentação do campo distante. Para a rede que estudámos, cada passagem de navio poderia produzir até quatro conjuntos de esteira no campo longínquo.

Qual é a conclusão?

Navio de baixa frequência desperta facilmente propagado a partir de quebras no canal de navegação e para uma rede de vias navegáveis longínquas. É capaz de percorrer pelo menos 11 km, a extensão espacial do estudo, e a sua potência de campo distante na linha de costa é semelhante à das correntes de maré.

Publicação apoiada em parte por uma Bolsa Institucional (NA18OAR4170084) para o Programa do Georgia Sea Grant College do National Sea Grant Office, National Oceanic and Atmospheric Administration, U.S. Department of Commerce. Todas as opiniões, opiniões, resultados, conclusões e recomendações expressas neste material são da responsabilidade do(s) autor(es) e não reflectem necessariamente as opiniões do Programa do Georgia Sea Grant College ou da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica.

Investigação e Desenvolvimento em FleetMon

Em FleetMon, não só criámos a primeira base de dados de navios do mundo, como também somos muito apaixonados pela investigação e desenvolvimento. Motivamos os cientistas, institutos e universidades a utilizar as nossas poderosas e personalizadas soluções API e fornecemos acesso à nossa base de dados histórica de posição de navios.

O fornecimento de dados AIS é incrivelmente importante para projectos de investigação em todo o mundo. Continuaremos a mantê-lo informado sobre a investigação da Alexandra.