Wykorzystanie danych lokalizacyjnych ze smartfonów do prognozy zapotrzebowania na wodę
Dane lokalizacyjne udostępniane poprzez telefony komórkowe stanowią cenne źródło informacji, które może potencjalnie wesprzeć wiele procesów związanych z planowaniem i gospodarką. Takie rozwiązanie, wspierające prognozy zapotrzebowania na wodę, zostało zaprezentowane przez naukowców Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu oraz University of Auckland z Nowej Zelandii.
W badaniach, prowadzonych przez Instytut Geodezji i Geoinformatyki we współpracy z Instytutem Inżynierii Środowiska, wykorzystano ponad siedem milionów zarejestrowanych lokalizacji smartfonów z obszaru Wrocławia, które w połączeniu z danymi udostępnionymi przez Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji we Wrocławiu pozwoliły na opracowanie modelu prognostycznego. Model został oparty na metodach uczenia maszynowego, pozwalających na integrację danych z różnych źródeł w celu osiągnięcia najwyższej jakości prognoz.
Dokładne prognozy zapotrzebowania na wodę mogą być niezwykle użytecznym narzędziem zwiększającym efektywność zarządzania siecią wodociągową i pozwalając na znaczne oszczędności. Znajomość zapotrzebowania na wodę pozwala na dostosowanie ciśnienia w poszczególnych segmentach sieci, które jest kluczowym elementem rozsądnej gospodarki zasobami wodnymi. Niedoszacowanie potrzeb powoduje zbyt niskie ciśnienie, uniemożliwiając odbiór wody przez użytkowników końcowych. Przeszacowanie potrzeb jest znacznie bardziej niebezpieczne w skutkach, powodując zwiększone ciśnienie wody w sieciach i doprowadzając do licznych awarii i wycieków, co przekłada się na straty zasobów. Dostosowanie ciśnienia prowadzi zatem do oszczędności związanych z ograniczeniem ryzyka awarii sieci, jak również oszczędności energii spożytkowanych przez urządzenia pompujące wodę. Wiarygodne prognozy zapotrzebowania są także narzędziem wczesnej reakcji na sytuacje wskazujące znaczne wycieki wody, gdy faktyczne zużycie wody w segmencie sieci znacząco przewyższa prognozy.
Według opublikowanych badań, uwzględnienie lokalizacji użytkowników smartfonów zwiększa dokładność krótkoterminowych prognoz zapotrzebowania na wodę. Eksperyment przeprowadzono na pięciu różnych strefach o zróżnicowanej funkcjonalności - osiedla mieszkaniowe, obszary industrialne oraz o charakterze mieszanym, za każdym razem prognozując następne 7 dni lub 24 godziny zapotrzebowania na wodę. W obecnej fazie rozwoju, informacje lokalizacyjne pozwoliły na zwiększenie dokładności prognoz o ponad 1%, co w porównaniu do innych źródeł dodatkowych informacji, jak temperatura i opady deszczu (2,5%) jest dobrym wynikiem. Średnia dokładność modeu wyniosła 90,5%.
Źródło: IGiG UPWr
