In juli veroorzaakte zware regenval aardverschuivingen en overstromingen in Nepal, waarbij uiteindelijk meer dan 130 mensen omkwamen. Zodra de regen begon te vallen, BYU-professor Jim Nelson wist dat het mis kon gaan.

Dat komt omdat de watermodelleringssoftware die door Nelson en collega's van NASA is gemaakt in het kader van het Group on Earth Observations Global Water Sustainability (GEOGloWS) Partnership, de opkomst en ondergang van elke rivier op aarde kan voorspellen. En in het geval van Nepal, de stroomprognoses waarschuwden voor ernstige overstromingen in het hele land.

Gelukkig, de voorspellende modellen, toegankelijk via de BYU-software, kwam in handen van hulpdiensten in Nepal, vele levens redden in wat een catastrofaal verlies aan mensenlevens had kunnen zijn.

Nepalese functionarissen die toegang hadden tot deze essentiële informatie via Nelsons grootschalige visualisatie hydrologische datadiensten was geen geluksmomentje - het was zo ontworpen. De modellen zijn een belangrijk hulpmiddel in een snel groeiend initiatief van NASA en het Amerikaanse Agentschap voor Internationale Ontwikkeling genaamd NASA SERVIR, wiens visie het is om "Space to Village, " door gebruik te maken van satellietgebaseerde aardbewaking, beeldvormings- en kaartsystemen die mensen wereldwijd helpen ecologische bedreigingen te beoordelen en snel te reageren op natuurrampen.

"Onze tools helpen direct zowel het overstromingsrisico als het droogterisico te beoordelen, " zei Nelson, hoogleraar civiele techniek en milieutechniek aan de BYU en hoofdonderzoeker bij het NASA SERVIR Applied Sciences Team. "De meeste gemeenschappen over de hele wereld leven rond rivieren, dus het hebben van een voorafgaande kennisgeving wordt echt belangrijk. We verstrekken de informatie zodat lokale overheden en instanties intelligente, geinformeerde keuzes."

SERVIR is actief in meer dan 30 landen en bevat meer dan 40 aangepaste tools die lokale instanties kunnen gebruiken bij het nemen van beslissingen. Op internet gebaseerde satellietbeelden, besluitvormingsondersteunende tools en interactieve visualisatiemogelijkheden die voorheen ontoegankelijk waren in veel regio's, stellen belanghebbenden nu in staat om overstromingen te bestrijden, bosbranden, superstormen en andere rampen.

Het echte genie van SERVIR - wat 'dienen' betekent in het Spaans - zit in het beschikbaar stellen van de gegevens op steeds meer afgelegen locaties waar de toegang tot gegevens en cyberinfrastructuur beperkt is. Dankzij extra NSF-financiering, Nelson en zijn collega's konden overstappen op open source software, waardoor een verschuiving mogelijk is van desktopcomputing naar cloudcomputing. Nu hoeven regionale wateragentschappen over de hele wereld geen programma's uit te voeren die aanzienlijke computer- en gegevensbronnen vereisen die ze niet hebben; ze loggen eenvoudig in en hebben toegang tot locatiespecifieke en relevante gegevens van cloudservers die dagelijks worden bijgewerkt

Nelson beschrijft het als een portaalsysteem dat vergelijkbaar is met apps op een smartphone - net zoals je de ene app opent om het weer te bekijken en een andere om berichten te bekijken, de portal heeft verschillende tools die toegankelijk zijn:de ene biedt informatie over regenval, weer een grondwaterstand en weer een ander voorspelt de stroming. Lokale bureaus kunnen de applicaties aanpassen en de gegevens krijgen die ze willen om de best geïnformeerde beslissingen te nemen.

"Door zijn werk met SERVIR, Jim heeft nieuwe en innovatieve technieken ontwikkeld om de nieuwste streamflow-voorspellingen te downscalen en te visualiseren, waardoor ze op lokaal niveau uitvoerbaar zijn en resulteren in acceptatie door verschillende regeringen in de Himalaya-regio, " zei Dan Irwin, globale programmamanager voor SERVIR. "Jim is een wetenschapper van wereldklasse, maar wat vooral opwindend is, is zijn toegepaste focus en passie om zijn wetenschap bruikbaar te maken voor mensen in ontwikkelingslanden. Hij streeft ernaar om de problemen in de regio waarin hij werkt grondig te begrijpen, en vervolgens de beste en meest geschikte wetenschap toepassen."

En Nelson is niet het enige faculteitslid van de BYU dat betrokken is bij SERVIR. Collega-professor civiele en milieutechniek Norm Jones maakte deel uit van Nelsons eerste Applied Sciences-team voor NASA en is nu geselecteerd voor een SERVIR-project in West-Afrika om grondwaterproblemen aan te pakken. Professoren Dan Ames en Gus Williams, ook op dezelfde afdeling, en Amanda Hughes van de School of Technology zijn co-onderzoekers van deze twee projecten.

Ames werkt ook aan een cruciaal stuk aardwetenschappelijke cyberinfrastructuur voor het GEOGLOWS-software-ecosysteem om de beperkingen van opslag te overwinnen, verwerkingssnelheid, transmissiebandbreedte en platformafhankelijkheid in verband met desktopcomputing.

GEOGlowS-medevoorzitter Angelica Gutierrez sprak over de complexiteit van de watercrisis over de hele wereld en benadrukte de samenwerkingsbenadering onder GEOGlowS om een ​​gebruikersgestuurde oplossing te bieden voor het gebrek aan informatie over het voorspellen van stroomstromen.

"De BYU-activiteiten binnen deze inspanning, zijn de lijm geweest om zo'n groot consortium van invloedrijke organisaties te behouden - USAID-NASA-SERVIR, het Europees Centrum voor Weersvoorspellingen op middellange termijn (ECMWF), de National Oceanic Atmospheric Administration (NOAA), De Wereldbank, en vele anderen - samengebonden in een effectief partnerschap om waterinformatie te verstrekken waar weinig of geen bestaat, " zei Gutiérrez, die ook een hoofdwetenschapper is bij de NOAA. "De complexe taak van het leveren van informatie via diensten, vereist een visie die alleen sterke organisaties en leiders in hun vakgebied, onder deze samenwerking streven om geweldige dingen te laten gebeuren."