JunkTrack:
tracciamento e monitoraggio dei rifiuti galleggianti
JunkTrack: un sistema per tracciare i rifiuti galleggianti
JunkTrack è un sistema che consente di monitorare il movimento dei rifiuti plastici galleggianti in fiumi, laghi e mari. Funziona grazie a piccoli dispositivi di tracciamento (tracker) inseriti all’interno di contenitori che simulano il comportamento dei rifiuti in acqua.
Come funziona?
Tracker: i dispositivi sono dotati di batterie a lunga durata (2–4 anni) e utilizzano sistemi GPS/Galileo per determinare la loro posizione. Queste informazioni vengono inviate più volte al giorno a un server centrale.
Trasmissione dati: la posizione viene trasmessa tramite rete cellulare. Quando possibile, il tracker invia anche informazioni sulla cella a cui è connesso.
Tipologie di tracker
Tracker “base”
Più economico, invia la posizione a intervalli programmati e quando trova segnale. Ideale per fiumi e aree costiere.
Tracker “avanzato”
Dotato di memoria interna, salva le posizioni anche in assenza di segnale e le invia non appena disponibile. È consigliato per aree con copertura GSM scarsa, fondali fluviali, estuari o in mare aperto.
JunkTrack:
tracciamento e monitoraggio dei rifiuti galleggianti
JunkTrack è un sistema che consente di monitorare il movimento dei rifiuti plastici galleggianti in fiumi, laghi e mari. Funziona grazie a piccoli dispositivi di tracciamento (tracker) inseriti all’interno di contenitori che simulano il comportamento dei rifiuti in acqua.
Come funziona?
Tracker: i dispositivi sono dotati di batterie a lunga durata (2–4 anni) e utilizzano sistemi GPS/Galileo per determinare la loro posizione. Queste informazioni vengono inviate più volte al giorno a un server centrale.
Trasmissione dati: la posizione viene trasmessa tramite rete cellulare. Quando possibile, il tracker invia anche informazioni sulla cella a cui è connesso.
Tipologie di tracker
Tracker “base”
Più economico, invia la posizione a intervalli programmati e quando trova segnale. Ideale per fiumi e aree costiere.
Tracker “avanzato”
Dotato di memoria interna, salva le posizioni anche in assenza di segnale e le invia non appena disponibile. È consigliato per aree con copertura GSM scarsa, fondali fluviali, estuari o in mare aperto.
Server e software: Un server centrale raccoglie e organizza i dati inviati dai tracker. Un software dedicato filtra le informazioni valide e le archivia, permettendo di visualizzare graficamente nel tempo i percorsi seguiti dai rifiuti.
JunkTrack è un progetto originale sviluppato da NAUTA scientific in collaborazione con NaturalGIS (www.naturalgis.pt).
Sistemi e funzionamento I dispositivi, racchiusi in contenitori sigillati con guscio in PET, possono essere mantenuti in una condizione di “ibernazione” grazie a un magnete esterno.
Oltre al tracciamento diretto dei rifiuti galleggianti, quando rimangono sepolti nei sedimenti degli argini possono fornire informazioni preziose anche sull’erosione delle sponde: i tracker “si risvegliano” ed emettono un segnale solo nel momento in cui vengono liberati dalla sabbia.
Profili di galleggiamento I trasmettitori, con diversi profili di galleggiamento da pochi centimetri fino alla superficie, seguono il flusso dell’acqua e dei venti, tendendo a incagliarsi e ad accumularsi nelle zone più basse o dove la corrente rallenta. Riprendono poi il loro movimento con l’aumento della portata d’acqua dovuto a piogge, stagioni o alla regolazione di opere idrauliche artificiali.
Server e software: Un server centrale raccoglie e organizza i dati inviati dai tracker. Un software dedicato filtra le informazioni valide e le archivia, permettendo di visualizzare graficamente nel tempo i percorsi seguiti dai rifiuti.
JunkTrack è un progetto originale sviluppato da NAUTA scientific in collaborazione con NaturalGIS (www.naturalgis.pt).
Sistemi e funzionamento I dispositivi, racchiusi in contenitori sigillati con guscio in PET, possono essere mantenuti in una condizione di “ibernazione” grazie a un magnete esterno.
Oltre al tracciamento diretto dei rifiuti galleggianti, quando rimangono sepolti nei sedimenti degli argini possono fornire informazioni preziose anche sull’erosione delle sponde: i tracker “si risvegliano” ed emettono un segnale solo nel momento in cui vengono liberati dalla sabbia.
Profili di galleggiamento I trasmettitori, con diversi profili di galleggiamento da pochi centimetri fino alla superficie, seguono il flusso dell’acqua e dei venti, tendendo a incagliarsi e ad accumularsi nelle zone più basse o dove la corrente rallenta. Riprendono poi il loro movimento con l’aumento della portata d’acqua dovuto a piogge, stagioni o alla regolazione di opere idrauliche artificiali.
Monitoraggio dei fenomeni Il monitoraggio di questi fenomeni è fondamentale per valutare il carico galleggiante che, trasportato dalle acque, arriva fino al mare se non intercettato prima, ad esempio alle foci dei fiumi.
Poiché i trasmettitori sono liberi di muoversi seguendo le correnti e i flussi d’aria in superficie (un comportamento che, come dimostrano le osservazioni, è fortemente influenzato dalla direzione e dall’intensità dei venti superficiali) e dato che spesso l’alveo dei fiumi attraversa aree pianeggianti lontane dalla copertura cellulare, il flusso dei dati può risultare intermittente. Questo accade sia per mancanza di segnale, sia per temporanei cambiamenti di galleggiamento che impediscono al GPS di rilevare correttamente la posizione.
Nonostante questi limiti, è comunque possibile ricostruire la sequenza delle posizioni trasmesse, individuare i punti di accumulo e stimare le velocità medie nei diversi tratti del corso d’acqua.
Il sistema di rappresentazione dei dati
I dati vengono rappresentati utilizzando un map-server open-source fornito da NaturalGIS. Il server è programmato per suddividere l’area fluviale in esagoni. Il colore interno dell’esagono è determinato dal numero totale di punti rilevati al suo interno. Questo numero, cioè quante volte un oggetto è stato rilevato nei confini, viene riportato anche in forma numerica.
La dimensione dell’esagono varia in funzione dello zoom con cui viene visualizzato, così da migliorare la granularità dei dati. La scelta della forma esagonale come cella deriva dalla distanza più omogenea tra centro e perimetro rispetto al quadrato.
Il GIS permette attualmente di attivare/disattivare i punti di ciascun lancio, le celle, oppure le sequenze di punti di uno o più trasmettitori.
Lo sfondo della mappa può essere scelto tra diversi standard, incluse fotografie satellitari. Il sistema carica e rigenera ogni notte l’elenco completo dei punti e genera automaticamente alcuni file ausiliari in formati compatibili con altri GIS e Google Earth.
Nel progetto di sviluppo del sistema di analisi dati intendiamo rappresentare in maggiore dettaglio le componenti “tempo”, “variabili ambientali” e “velocità”. In altre parole, siamo interessati a rappresentare la velocità media dei tracker in funzione, ad esempio, della portata durante il periodo di osservazione, seguendo l’evoluzione del fenomeno nel corso delle settimane.
L’organizzazione cartografica delle informazioni e la creazione dei report è stata progettata e implementata da NaturalGIS LDA – Sistemas de Informação Geográfica, Portogallo.
I dati vengono organizzati quotidianamente per creare mappe interattive che mostrano posizioni, tracciati storici e processamenti programmabili nel database.
Le mappe possono visualizzare velocità medie lungo il percorso, punti di accumulo, relazioni con il regime fluviale, le precipitazioni e tutte le altre correlazioni identificabili su una matrice geografica e temporale.