Temes

A

Cercar

Innovació portuària fins al fons: la (re)evolució hidrogràfica

Conèixer al detall la topografia i les profunditats de les aigües abrigades, dics i canals d'aproximació d'un port és fonamental per una bona conservació i seguretat operativa. Ports com el de Rotterdam, Hamburg, Anvers o Barcelona compten amb els serveis hidrogràfics més avançats a nivell tecnològic, capaços de cartografiar el fons i veure al detall tot el que succeeix en el llit marí. La contínua innovació porta a aquests ports més avançats tecnològicament a la pròxima frontera: ser capaços d'aconseguir el mateix nivell de precisió en els molls i en el propi element aquàtic.

Publicat el 17.02.2021
El models batimètrics són essencials per a la seguretat de les infraestructures, operacions i els vaixells. (Port of Barcelona)

Els serveis hidrogràfics més capdavanters dels principals ports del món compten amb tecnologies que permeten realitzar models batimètrics obtinguts del mesurament de les profunditats marines per a determinar la topografia del fons portuari. 

Els sistemes més avançats consisteixen en el mesurament multifeix que envia centenars de feixos acústics en un sol senyal i que permet a l’hidrògraf rebre més de 400 punts que es mesuren fins a deu vegades per segon, un nivell de detall que es plasma en models cartogràfics d'alta resolució que descriuen el fons portuari. Aquesta informació és imprescindible per a la seguretat de les infraestructures, de l'operativa portuària i de les embarcacions que naveguen per les seves aigües.

La manera de processar i visualitzar aquesta informació recollida pels sistemes multifeix també ha evolucionat i actualment existeixen softwares que permeten una gestió i cribatge intel·ligents dels milers de dades batimètriques recollides durant les campanyes d'inspecció i compartir-les amb diferents departaments en visionats digitals comprensibles i ajustats a les seves necessitats.

Recol·lectant la informació

Ports com el de Barcelona realitzen aixecaments batimètrics des d'una embarcació que incorpora un sistema de mesurament multifeix. Per a mesurar la profunditat cal controlar paràmetres com la posició mitjançant unes antenes GPS enllaçades amb una estació de referència, situada en el cas de Barcelona a la Torre de Control. Un altre punt clau és la posició relativa del vaixell a l'aigua, controlada per un sensor de moviment. També s'analitzen durant els mesuraments les condicions físiques de les aigües del port per determinar amb precisió la velocitat a la qual viatgen les ones acústiques en l'aigua.

Un programa recull les dades de profunditat i posició que després processa el hidrògraf, ja que com es tractar de tecnologia acústica cal garbellar aquelles dades que corresponen als rebots que poden produir-se i propagar-se a l'aigua, element que la intel·ligència artificial no sempre és capaç de distingir. “En termes d'evolució, els algorismes de detecció del fons cada vegada són més eficaços. Els transductors, que són les peces que manen els ultrasons, generen fas cada vegada més estrets”, explica Elisa Palacios, hidrògrafa del Port de Barcelona.

Els softwares actuals permeten una gestió i cribatge intel·ligents de milers de dades batimètriques. (Port de Barcelona)

El Port de Barcelona també està treballant en vehicles autònoms no tripulats per a realitzar les batimetries en zones inaccessibles, com són els recintes d'obres i zones de navegació complexa. També, des de 2018, s'està treballant en solucions mixtes remotes, on l’hidrògrafa es connecta a l'embarcació des de qualsevol lloc i pot controlar tots els paràmetres de la inspecció batimètrica, com si estigués embarcada.

La col·laboració entre el Port de Barcelona i els ports més avançats d'Europa és constant en aquesta matèria. Personal de Barcelona ha estat a Rotterdam o Hamburg estudiant els processos tècnics i operatius d'aquests ports, i viceversa. 

Gestió i visualització de dades

Alguns ports europeus com el d'Hamburg i el de Rotterdam, que disposen de departament hidrogràfic propi, generen abundant informació procedent de batimetries que es complementa amb dades addicionals recol·lectades per organitzacions externes. Totes les batimetries s'emmagatzemen en una base de dades centralitzada que es dissemina en diverses formes per als usuaris que necessiten accedir a aquestes informacions.

Les dades es gestionen mitjançant un programa GIS, un sistema que permet recopilar, organitzar, administrar, analitzar, compartir i distribuir informació geogràfica que també empra el Port de Barcelona. “La gestió, anomenem-la intel·ligent, de les dades i el seu emmagatzematge en una base de dades amb l'històric de registres que podem explotar és el més nou i va en la línia que segueixen els principals ports europeus”, explica Miguel Ángel Cañestro, responsable de processos geomàtics del Port de Barcelona.

A les dades de les batimetries se'ls agreguen una sèrie de metadades o informació addicional que enriqueix i actualitza el model topogràfic en 3D del fons, com el sensor emprat, l'embarcació o zona explorada i el hidrògraf responsable que després pot catalogar-se per dates, per exemple, on solen prevaler les dades més actualitzades.

Model topogràfic en 3D. (Port de Barcelona)

L'activitat dels ports anteriorment esmentats, per exemple, requereix de treballs de dragatge pràcticament de forma continuada, per la qual cosa un dels seus usuaris principals són el departament d'obres i les empreses subcontractades, als quals se'ls lliuren gràfics digitalitzats amb les últimes dades de profunditat, que són imprescindibles per a identificar les àrees on cal fer aquests treballs.

“Abans, molta d'aquesta informació es lliurava en paper, però la tendència és que s'acabi consumint en format digital. En el cas de Barcelona, ho farem a través d'un portal web on es compartirà la informació amb clients interns, com els departaments d'infraestructures i operacions marítimes que poden visualitzar-la en 2D o 3D, segons el nivell de detall que precisin”, comparteix Cañestro.

L'evolució tecnològica està permetent que, a més dels fons, es comenci a investigar la realització de batimetries en estructures verticals i columnes d'aigua

El futur no es queda en el fons

Aquesta evolució tecnològica ha aconseguit un nivell de detall que està permetent que els hidrògrafs vagin més enllà de cartografiar el fons. Elisa Palacios anuncia que el següent pas és la realització de models dels paraments dels molls i dics. “La següent evolució és comptar amb una tecnologia que tingui tanta resolució i precisió que permeti generar models d'estructures verticals, per a analitzar si les piles de fonamentació d'un pont, per exemple, estan sofrint algun tipus de danys perquè l'operativa dels vaixells remou sediments a prop”, explica l’hidrògrafa.

En aquest sentit, Palacios comparteix que els desenvolupadors del programari de captura i edició de dades del sistema multifeix que empren han demanat la col·laboració del seu departament per a provar l'última actualització del seu programa abans de treure-la al mercat. 

“El següent que farem és adquirir un nou component per al sistema multifeix que ens permetrà arribar fins a la làmina d'aigua i tenir un model de tota la part submergida del moll. Això ho compartim amb el departament de conservació perquè prenguin les mesures oportunes si cal procedir a realitzar reparacions”, detalla.

Un altre punt d'interès que està actualment en fase de recerca és l'exploració de la columna d'aigua i de tot allò que provoca un rebot del senyal acústic en aquesta substància per a buscar bombolles de gas, emanacions d'aigua dolça o elements perillosos per a la navegació que hagin quedat surant. “Com estem molt prop de la desembocadura del Llobregat, on s'ha anat dipositant molta matèria orgànica que genera gas que després s'allibera, és una cosa que cal tenir controlat”, afirma Palacios. La següent revolució de la hidrografia portuària està molt a la vora.