ปี 2562 : โครงการพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูงและระบบสารสนเทศด้านการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำ

22/02/2021

โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีฐานข้อมูล และเทคโนโลยีด้านการบริหารจัดการน้ำที่พร้อมให้บริการแก่หน่วยงานภาครัฐ เอกชน และสถาบันการศึกษา พัฒนาศักยภาพบุคลากร เสริมสร้างความร่วมมือในระดับนานาชาติ เพื่อการวิจัยด้านการบริหารจัดการน้ำ คาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ และประเด็นอื่นที่เกี่ยวข้อง รวมทั้งเผยแพร่ ถ่ายทอด และแลกเปลี่ยนองค์ความรู้การประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการบริหารจัดการน้ำ

ภาพแสดงสถานี GNSS และสถานีโทรมาตรตรวจวัดน้ำฝน
ภาพแสดงสถานี และสถานีโทรมาตรตรวจวัดน้ำฝน

ในปี 2562 สสน. ดำเนินการดังนี้

วิจัยเพื่อประยุกต์ใช้สัญญาณ GNSS สำหรับตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลฝนจากโทรมาตร แบบอัตโนมัติ โดยออกแบบระบบคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลข้อมูล GNSS เพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงปริมาณไอน้ำในชั้นบรรยากาศ และตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลฝนจากโทรมาตรแบบอัตโนมัติ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการวิเคราะห์และคาดการณ์ฝน

ภาพแสดงค่าปริมาณไอน้ำในอากาศในช่วงเดือนกุมภาพันธ์  ถึง เดือนกันยายน ปี 2561 ของพื้นที่กรุงเทพมหานคร เขตปริมณฑล และจังหวัดในพื้นที่ภาคกลาง
ภาพแสดงค่าปริมาณไอน้ำในอากาศในช่วงเดือนกุมภาพันธ์ ถึง เดือนกันยายน ปี 2561 ของพื้นที่กรุงเทพมหานคร เขตปริมณฑล และจังหวัดในพื้นที่ภาคกลาง

ปรับปรุงประสิทธิภาพอากาศยานไร้นักบินสำหรับติดตามสถานการณ์ ให้ส่งสัญญาณภาพรัศมีไม่ต่ำกว่า 10 กิโลเมตร มีระยะการบินไม่น้อยกว่า 15 กิโลเมตร พร้อมทั้งส่งภาพสถานการณ์มาแสดงที่จุดควบคุมและถ่ายทอดสัญญาณภาพไปแสดงที่จุดติดตั้งระบบติดตามสถานการณ์ เพื่อเพิ่มศักยภาพในการให้ข้อมูลสถานการณ์น้ำ และติดตามสถานการณ์ได้ในระยะไกลสุด ไม่ต่ำกว่า 10 กิโลเมตร ทำให้ได้ข้อมูลเพื่อสนับสนุนการตัดสินใจบริหารจัดการน้ำที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ภาพการทดสอบระบบปรับปรุงประสิทธิภาพ อากาศยานไร้นักบิน สำหรับติดตามสถานการณ์
ภาพการทดสอบระบบปรับปรุงประสิทธิภาพ อากาศยานไร้นักบิน สำหรับติดตามสถานการณ์

เพิ่มประสิทธิภาพแบบจำลองคาดการณ์ระยะสั้น

ติดตั้งและทดสอบระบบติดตามความชื้นในบรรยากาศ เพื่อสนับสนุนการคาดการณ์สภาพอากาศ ระบบดังกล่าวสามารถติดตามความเปลี่ยนแปลงของความชื้นจำเพาะของมวลอากาศตามเวลาต่างๆ ของแต่ละแนววิถีอากาศ และประมาณแหล่งที่มาของความชื้น สำหรับเหตุการณ์ฝนตกในอดีตและจากการพยากรณ์ได้

ภาพการติดตามความชื้นในบรรยากาศพายุปาบึก วันที่ 5 มกราคม 2562
ภาพการติดตามความชื้นในบรรยากาศพายุปาบึก วันที่ 5 มกราคม 2562

เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบสนับสนุนการตัดสินใจเพื่อคาดการณ์น้ำท่วมและบริหารจัดการน้ำ สสน. พัฒนาระบบสนับสนุนการตัดสินใจ เพื่อคาดการณ์ และบริหารจัดการน้ำอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ปี 2555  ปัจจุบันได้มีการปรับปรุงโปรแกรมแบบจำลองและระบบสนับสนุนการตัดสินใจ (DSS) ให้มีความทันสมัยและสามารถรองรับการทำงานในอนาคตได้ นอกจากนี้ได้ ปรับปรุงโครงสร้างระบบสารสนเทศ เช่น การจัดการคอมพิวเตอร์แม่ข่ายสำหรับประมวลผลแบบจำลองให้มีความคล่องตัว และเกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งาน รวมทั้งปรับปรุงการเชื่อมโยงข้อมูลนำเข้าให้แก่ระบบแบบจำลอง  ผ่านทางเว็บเซอร์วิสของคลังข้อมูลน้ำและภูมิอากาศแห่งชาติ  ซึ่งเป็นมาตรฐานในการเชื่อมโยงและให้บริการข้อมูล

ภาพแสดงสถาปัตยกรรมไอที สำหรับการรายงานและการแสดงผลผ่านเว็บ
ภาพแสดงสถาปัตยกรรมไอที สำหรับการรายงานและการแสดงผลผ่านเว็บ

พัฒนาวิธีการจัดการระบบคอมพิวเตอร์แม่ข่ายและเครือข่ายด้วยทรัพยากรที่มีจำกัด (High Performance and High Availability Infrastructure Integration)

ระบบ High Performance Computing ของ สสน.

สำหรับการประมวลผล ข้อมูลปริมาณมากทางด้านงานวิจัยทางคณิตศาสตร์ และแบบจำลองสภาพอากาศ ที่ต้องการ ความละเอียดในการประมวลผล  ให้ได้ผลลัพธ์ที่มากขึ้น ที่ความละเอียด 1 ตารางกิโลเมตร (1×1 กิโลเมตร) และต้องมีความเสถียรและรวดเร็ว  ผลลัพธ์สามารถนำมาใช้เพื่อการบริหารจัดการน้ำเชิงพื้นที่ในระดับภาค และระดับจังหวัด โดย (HPC) ของ สสน. เป็นการพัฒนาสู่ยุคที่ 3 (3rd Generation) ที่ประกอบด้วย CPU สำหรับประมวลผล 512 Cores และ Storage Lustre 60 TB

ปัจจุบัน สสน. มีแบบจำลองภูมิอากาศและสมุทรศาสตร์ที่ใช้ในการประมวลผลด้วย High Performance Computing ทั้งหมด ดังนี้

แบบจำลองคู่ควบระหว่างบรรยากาศและมหาสมุทร (WRF-ROM) (COAWST) ปรับปรุง Version ของ WRF-ROMS และตัวแปรสภาพอากาศ

– แบบจำลองสภาพอากาศ (WRF) ปรับปรุง Version ของ WRF และตัวแปรสภาพอากาศ

ปี 2562 : โครงการพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูงและระบบสารสนเทศด้านการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำ

– แบบจำลองทางสมุทรศาสตร์ (SWAN) ปรับปรุง Version ของ SWAN และตัวแปรสภาพอากาศ

แบบจำลอง

แบบจำลอง WRF-ROMS และ WRF ปรับปรุงโดเมนของประเทศไทย โดยแยกเป็นโดเมนในระดับภูมิภาค (ประเทศไทยตอนบน และประเทศไทยตอนล่าง) และทำการศึกษา Micro Climate ในพื้นจังหวัดต่างๆ ของประเทศไทย

– แบบจำลองสภาพอากาศสำหรับการคาดการณ์รายฤดูกาล (IAP_AGCM)

แบบจำลอง

พัฒนางานวิจัยด้านวิทยาการข้อมูลและการวิเคราะห์ (Data Science and Data Analytics) เป็นการพัฒนาการวิเคราะห์และการประมวลผลข้อมูลจากระบบข้อมูลขนาดใหญ่ () ของ สสน. โดยพัฒนาโปรแกรมการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนของประเทศไทย ด้วยวิธีการคำนวณหาเปอร์เซ็นต์ความเหมือน ของอุณหภูมิผิวน้ำทะเล (Sea Surface Temperature) หรือ SST ในปัจจุบันเปรียบเทียบกับ SST ในอดีตในบริเวณที่มีอิทธิพลต่อสภาพอากาศประเทศไทย ผ่านระบบอัจฉริยะสนับสนุนการตัดสินใจด้านบริหารจัดการน้ำของประเทศ หรือ BI/DSS

ตัวอย่างภาพจากการคำนวณหาเปอร์เซ็นต์ความเหมือนของอุณหภูมิผิวน้ำทะเล (Sea Surface Temperature) เพื่อใช้ประเมินความแม่นยำการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝน
ตัวอย่างภาพจากการคำนวณหาเปอร์เซ็นต์ความเหมือนของอุณหภูมิผิวน้ำทะเล (Sea Surface Temperature) เพื่อใช้ประเมินความแม่นยำการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝน

จากผลคาดการณ์ที่ได้จากระบบดังกล่าว สสน. ได้ต่อยอดการวิจัยและพัฒนาเพื่อประเมินผลความแม่นยำการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝน โดยใช้วิธีการหาเปอร์เซ็นต์ความเหมือนของภาพฝนดาวเทียมที่เรียกว่า GsMap ของวันที่ที่ใช้คาดการณ์ เปรียบเทียบกับภาพฝนดาวเทียม GsMap ของวันที่จริง เช่น การคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนของวันที่ 5 ตุลาคม 2562 ได้ถูกเปรียบเทียบกับการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝนล่วงหน้าในอดีตพบว่ามีเปอร์เซ็นต์ความเหมือนกับปริมาณน้ำฝนของวันที่ 30 สิงหาคม 2562

การประเมินผลความแม่นยำของการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝน
การประเมินผลความแม่นยำของการคาดการณ์ปริมาณน้ำฝน

แลกเปลี่ยนเรียนรู้ การจัดการน้ำชุมชน เพื่อเตรียมพร้อมรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

สสน. และ Institute of Agricultural Economics and Development (IAED) ภายใต้ Chinese Academy of Sciences (CAAS) สาธารณรัฐประชาชนจีน ได้ดำเนินข้อตกลงความร่วมมือด้านการจัดการน้ำชุมชนและสารสนเทศการเกษตร นำไปสู่เศรษฐกิจการเกษตรในระดับชุมชน มาตั้งแต่ปี 2556  

ต่อมาในวันที่ 21-27 เมษายน 2562 ภายใต้ โครงการ Project Collaboration on Community Water Runoff Management for Climate Chang Adaptation Phase II สสน. ได้นำผู้แทนชุมชนที่ทำงานร่วมกับ สสน.ไปแลกเปลี่ยนเรียนรู้การใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในการบริหารจัดการน้ำชุมชน การวางแผนการเพาะปลูก รวมทั้งการจัดทำกฎกติกาในการบริหารจัดการน้ำของชุมชน ณ นครปักกิ่ง และ เมืองลู่เหลียง มณฑลยูนนาน สาธารณรัฐประชาชนจีน และนำมาถ่ายทอดสู่เครือข่ายชุมชนอื่นๆ

งานอื่นๆ