Mosaic.pt

Multi-source flood risk analysis for safe coastal communities and sustainable development

Summary

The MOSAIC.pt project aims to develop an innovative flood risk management framework for coastal zones, including estuaries, based on the integration of predictive models and real-time monitoring data, and taking into account the different dimensions of the vulnerability.

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WebGIS platform to access multi-source data

 

Publications


Publications at indexed journals

Oliveira, A.; Fortunato, A.B.; Rodrigues, M.; Azevedo, A.; Rogeiro, J.; Bernardo, S.; Lavaud, L.; Bertin, X.; Nahon, A.; de Jesus, G.; Rocha, M.; Lopes, P. 2021. Forecasting contrasting coastal and estuarine hydrodynamics with OPENCoastS. Environmental Modelling & Software, 143:105132.

Nahon, A., Idier, D., Bertin, X. Guérin, T., Marieu, V. et al., 2022. Modelling the contribution of wind waves to Cap Ferret’s updrift erosion. Coastal Engineering, Elsevier, 2022, 172, pp.104063. 10.1016/j.coastaleng.2021.104063. hal-03461439

Barros, J. B., Tavares, A.O., Santos, P.P., Freire, P., 2022. Enhancing a Coastal Territorial Vulnerability Index: anticipating the impacts of coastal flooding with a local scale approach. Coastal Management, DOI:10.1080/08920753.2022.2107858.

Rilo, A., Tavares, A.O, Freire, P., Zêzere, J. L., 2022. Dealing with multisource information for estuarine flood response evaluation in two western european coastal areas. Int J Disaster Risk Sci, 13, 199–213.

Rilo, A., Tavares, A.O., Freire, P.; Zêzere, J.L., Haigh, I.D., 2022. Improving Estuarine Flood Risk Knowledge through Documentary Data Using Multiple Correspondence Analysis. Water 2022, 14, 3161. https://doi.org/10.3390/w14193161.

Tavares, A. O., Barros, J.L., Freire, P., Santos, P.P., Perdiz, L., Fortunato, A.B., 2021. A coastal flooding database from 1980 to 2018 for the continental Portuguese coastal zone, Applied Geography, Volume 135, 2021, 102534, ISSN 0143-6228, https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2021.102534.

Rocha, M.; Oliveira, A.; Freire, P.; Fortunato, A.B.; Nahon, A.; Barros, J.L.; Azevedo, A.; Oliveira, F.S.B.F.; Rogeiro, J.; Jesus, G.; Martins, R.J.; Santos, P.P.; Tavares, A.O.; Oliveira, J. Multi-Hazard WebGIS Platform for Coastal Regions. Appl. Sci. 2021, 11, 5253.

Ferreira, A.M., Fortes, C.J.E.M., Reis, M.T., Garzon, J.L, 2020. Risk events analysis by XBeach numerical modeling. Case study – Costa da Caparica, Revista Recursos Hídricos 41, nº2(2):51-63. DOI:10.5894/rh41n2-cti4

Paula Freire, Filipa S. B. F. Oliveira, João Nuno C. Oliveira, 2020. Coastal Flooding Process: Comparing Different Coastal Typologies Response to Extreme Hydrodynamic Conditions. Journal of Coastal Research, SI 95: 797-802.

João Nuno C. Oliveira, Filipa S. B. F. Oliveira, Paula Freire, António A. Trigo-Teixeira, 2020. A Hybrid Monitoring-modelling Analysis on the Storm Induced Sediment Dynamics of a Structure-controlled Beach. Journal of Coastal Research, SI 95: 605-609.

Ana Rilo, Alexandre Oliveira Tavares, Paula Freire, José Luís Zêzere and Ivan D. Haigh, 2020. Enhancing Estuarine Flood Risk Management: Comparative Analysis of Three Estuarine Systems.
Journal of Coastal Research, SI 95: 935-939.

Publications at international conferences proceedings

Oliveira, A., Azevedo, A., Jesus, G., Martins, R., Rocha, M., Nahon, A., Fortunato, A. B., Rogueiro, J., Freire, P., 2021. MOSAIC.pt – A novel methodology and Web GIS portal for flood, erosion and overtopping risk management in coastal regions. MedGU2021 (in press)

Bortoli, A.M., Ferreira, A., Fortes, C.J.E.M., Nahon A., 2021. Análise de eventos de inundação com o recurso a modelação numérica Xxbeach e a fórmulas empíricas. Caso de estudo: Cova-galaGala. X Congresso sobre Planeamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa, 6 a 10 de dezembro, Rio de Janeiro, Brasil. 292-295pp. ISBN 978-989-8509-29-1. Editora APRH Congresso sobre Planeamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa, 3 pp.

Barros, J. L., Tavares, A. O., Santos, P. P., Freire, P., 2022. Coastal flooding in the Portuguese continental coastal zone: historical record and impacts between 1980 and 2018, 2º International Conference on Urban Risks, ICUR 2022, 25 e 26 de junho, Lisboa.

Oliveira, A, Rocha, M., Jesus, G., Fortunato, A.B., Nahon, A., Rogeiro, J., Freire, P., 2022. A multi-hazard WebGIS platform to share coastal observatories data and model predictions, 7th IAHR Europe Congress, September 7th – 9th, 2022, Athens, Greece: 277-278.

Oliveira, F.S.B.F. e Oliveira, J.N.C., 2022. Topo-bathymetric behaviour of a beach controlled by a groyne field and a dune-seawall backshore. 16th International Conference Littoral 22, Lisboa, Portugal, 2 pp. (in press)

P. Cabrita, A. M. Ferreira, C. J.E.M. Fortes, Ó. Ferreira e P. Freire, 2020. Testing storm impact modelling at São Pedro de Moel beach. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 99-102, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

P. Freire, F. S. B. F. Oliveira, J. N. C. Oliveira, 2020. Critical flood conditions in two beaches of the Portuguese central west coast. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 316-319, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

A. Nahon, A.B. Fortunato, A. Azevedo, F.S.B.F. Oliveira, J.N.C. Oliveira, J. Rogeiro, G. Jesus, A. Oliveira, P.A. Silva and P. Freire, 2020. Implementation and validation of an operational forecasting system for nearshore hydrodynamics with OPENCoastS. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 203-206, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

J.N.C. Oliveira, F.S.B.F. Oliveira, A.A. Trigo-Teixeira, 2020b, Modelling 2DH beach morphodynamics in XBeach: model versions and hydrodynamic modes performance. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 147-150, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

A. Rilo, A. Tavares, P. Freire e J.L. Zêzere, 2020. O contributo de fontes históricas para a avaliação da vulnerabilidade à inundação em estuários. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 320-323, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

Nahon, A., Fortunato, A. B., Oliveira, F.S.B.F., Freire, P., 2022. Mapping coastal overtopping in the shadow of large ebb-tidal deltas with XBeach surfbeat: insights from the western coast of Portugal. EGU General Assembly 2022.

Oliveira, F.S.B.F., Oliveira, J.N.C., Freire, P.M.S., 2021, Evolução da morfologia costeira a sul da embocadura do rio Mondego, de 2011 a 2019. X Congresso sobre Planeamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa, 3 pp.

Oliveira, J.N.C., Oliveira, F.S.B.F., Freire, P.M.S., 2021, Caracterização sedimentológica do trecho costeiro subaéreo da Cova-Gala, Portugal. X Congresso sobre Planeamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa, 3 pp.

José Leandro Barros, Paula Freire, Luís Perdiz, Alexandre Oliveira Tavares, 2020. Flooding Occurrences in the Portuguese Continental Coastal Zone: A Database for the Period 1980--2018. E-proceedings of the 30th European Safety and Reliability Conference and 15th Probabilistic Safety Assessment and Management Conference (ESREL2020 PSAM15), 01 – 06 November 2020 Venice, Italy. Edited by Piero Baraldi, Francesco Di Maio and Enrico Zio. Research Publishing Services.

Publications at national conferences proceedings

Jesus, G., R. Martins, J. Rogeiro, A. Oliveira, A. Azevedo, A.B. Fortunato, F.S.B.F. Oliveira, A. Nahon (2022). Using Microsoft Azure Cognitive Services for Flood Risk Classification, TEST&E, 2pp, (in press)

Martins, R., Jesus, G., Oliveira, A., Azevedo, A., Fortunato, A. B., Oliveira, F. S. B. F., Nahon, A., 2022. A methodology for water boundary detection using high-resolution remote camera images. Resumo para 3rd Conference on Testing and Experimentation in Civil Engineering (TEST&E 2022), Monte da Caparica, Portugal, 2pp (in press).

Ferreira, A. M., Fortes, C.J.E.M., Reis, M.T., Garzon, J.L., 2021. Análise de eventos de risco através de modelação numérica xbeach. caso de estudo – Costa da Caparica. Livro de Atas do 15.º Congresso da Água, março, online, 5p (2021). https://www.aprh.pt/congressoagua2021/docs/15ca_67.pdf. ISBN 978-989-8509-27-7. Editora: APRH.

Barros, J. L., Santos, P.P., Tavares, Oliveira, A., Freire, P., 2022. Inundações e galgamentos costeiros: uma base de dados de ocorrências e seus impactos para a costa continental portuguesa entre 1980 e 2018, in Chamusca, P., Nunes, A., Bento-Gonçalves, A. (Eds), O compromisso da Geografia para territórios em mudança – Livro de Atas do XIII Congresso da Geografia Portuguesa: 279-284, Associação Portuguesa de Geógrafos/ Universidade de Coimbra. Faculdade de Letras, maio de 2022.

Bortoli, A.; Fortes, C.J.E.M.; Zozimo, A. C.; Simão, J.; Nahon, A., 2022 - Praia da Cova da Gala: modelação numérica com o XBEACH2D. Livro de Atas do 10as Jornadas de Engenharia Costeira e Portuária, Sines, 7 e 8 de abril de 2022. 12p. Editora PIANC.

Barros, J.L., Tavares, A.O., Santos, P.P., Freire, P., 2022. Coastal territorial vulnerability index: the importance of a local approach in anticipating the impacts of coastal flooding, in Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, 83-84, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2.

Barros, J.L., Tavares, A.O., Santos, P.P., Freire, P., Fortunato, A. B., Rilo, A., 2022. Coastal flooding occurrences, impacts and territorial complexity in the definition of coastal typologies, in Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, 85-86, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2.

Fortunato, A.B., Azevedo, A., Martins, R.J., 2022. Assimilation of shoreline data into morphodynamic model predictions, in Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, 33-34, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2.

Freire, P., Fortunato, A.B., Tavares, A.O., Oliveira, A., Santos, P.P., Nahon, A., Barros, L., Rocha, M., Oliveira, F. S. B. F., Fortes, C., Jesus, G., Azevedo, A., Oliveira, J., Bortoli, A., Rilo, A., Rogeiro, J., Martins, R., Henriques, M.J., 2022. Mosaic.Pt Flood Risk Framework To Support Management In Coastal Zones, in Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, 71-72, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2.

Martins, R., Azevedo, A., Jesus, G., Oliveira, A., Fortunato, A.B., Oliveira, F.S.B.F., Nahon, A., Freire, P., 2022. Automatic identification of the wave runup line from camera images, in Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, 45-46, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2.

Nahon, A., Fortunato, A.B., Oliveira, F.S.B.F.,  Freire, P., 2022. Impact of a sandy shore morpholog on overtopping, in Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, 73-74, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2.

Oliveira, F.S.B.F., Oliveira, J.N.C., Freire, P.M.S., Fortunato, A.B., Nahon, A., 2022. Morphological evolution of cova-gala: update with the cosmo 2020 and 2021 topo-bathymetry, in Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, 75-76, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2.

Rilo, A., Tavares, A.O., Freire, P., Zêzere, J. L., 2022. Using historical estuarine flood data: a conceptual approach, in Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, 41-42, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2.

Simão, J., Bortoli, A., Fortes, C.J.E.M, Zózimo, A. C., Reis, M.T., Nahon, A., 2022. Praia da Cova-Gala: Modelação numérica das tempestades de fevereiro 2019 com o medelo XBeach, in Livro de Resumos da 6ª Conferência Morfodinâmica Estuarina e Costeira, 77-78, LNEC, ISBN 978-972-49-2322-2.

P. Cabrita, A. M. Ferreira, C. J.E.M. Fortes, Ó. Ferreira e P. Freire, 2020. Testing storm impact modelling at São Pedro de Moel beach. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 99-102, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

P. Freire, F. S. B. F. Oliveira, J. N. C. Oliveira, 2020. Critical flood conditions in two beaches of the Portuguese central west coast. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 316-319, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

A. Nahon, A.B. Fortunato, A. Azevedo, F.S.B.F. Oliveira, J.N.C. Oliveira, J. Rogeiro, G. Jesus, A. Oliveira, P.A. Silva and P. Freire, 2020. Implementation and validation of an operational forecasting system for nearshore hydrodynamics with OPENCoastS. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 203-206, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

J.N.C. Oliveira, F.S.B.F. Oliveira, A.A. Trigo-Teixeira, 2020b, Modelling 2DH beach morphodynamics in XBeach: model versions and hydrodynamic modes performance. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 147-150, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

A. Rilo, A. Tavares, P. Freire e J.L. Zêzere, 2020. O contributo de fontes históricas para a avaliação da vulnerabilidade à inundação em estuários. Atas das 6as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia. 6.as Jornadas de Engenharia Hidrográfica / 1.as Jornadas Luso-Espanholas de Hidrografia, 03, 04 e 05 de novembro de 2020, 320-323, Instituto Hidrográfico, Lisboa.

Paula Freire, André B. Fortunato, Alexandre Tavares, Anabela Oliveira, Pedro P. Santos, 2019. Multi-source flood risk analysis for safe coastal communities and sustainable development. 5ª Conferência sobre Morfodinâmica Estuarina e Costeira - Livro de Resumos: 71-72. Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. ISBN:978-989-20-9612-4.

Theses

Perdiz, L., 2020. Galgamentos costeiros na Costa Ocidental Portuguesa - Analise do risco em três casos de estudo. Dissertação de mestrado em Geociências. Departamento de Ciências da Terra da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.

Cabrita, P., 2020. Testing storm impact modelling at São Pedro de Moel beach. Dissertação de mestrado. Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve.

Oliveira, J.N.C., 2022, Beach morphodynamics modelling for the improvement of coastal protection solutions. PhD thesis in Civil Engineering. Instituto Superior Técnico. Universidade de Lisboa, 190 pp.

Reports

Events


In the scope of the MEC2022 conference, that took place on 6-8 June 2022, MOSAIC.pt project organized in collaboration with EWCOAST project the Special Session “Coastal flooding: processes, vulnerability and risk”.

Oral presentations of the MOSAIC.pt project at the Special Session:


The Technical Workshop of the Mosaic.pt project, founded by the Foundation for Science and Technology (FCT), took place on October 19 through live streaming under the theme “Coastal flood risk management”. The Workshop program can be found here.

Presentations at the Technical Workshop of the Mosaic.pt project:

Workshop feedback survey

Consortium


 

Team

LNEC
Paula Freire (IR), André Fortunato, Anabela Oliveira, Filipa Oliveira, Juana Fortes, Maria João Henriques, Teresa Reis, Alberto Azevedo, Ana Rilo, João Rogeiro, Ricardo Martins, Alphonse Nahon, Miguel Rocha, Hugo Silva, José Leandro Barros

CES
Alexandre Tavares

CES / IGOT
Pedro Santos

Provided by

 

Funded by

Contacts


Laboratório Nacional de Engenharia Civil
Av. do Brasil, 101
1700-066 LISBOA
PORTUGAL

Paula Freire

218 443 637

CONTEXT

The Portuguese coast presents a high risk of flooding, as shown by recent events (e.g. the Hercules storm in 2014), that is increasing with the sea level rise. To improve the response capability to these events, the understanding of the hazards, vulnerability and exposure of people and assets should be integrated in efficient methodologies that adequately contribute to better ways of planning and response to emergency.

OBJECTIVES

The project is structured around a scientific question that is relevant to coastal flood risk analysis: as the flooding process depends on the characteristics of the exposed territory, how to predict it in the most efficient way towards the emergency management needs?
The specific objectives of the project are:

  1. to identify the coastal typologies affected by flooding which will support the development of an integrated risk analysis methodology;
  2. to improve the flood prediction in different coastal typologies, through the integration of data from multiple sources;
  3. to contribute to improve the emergency response capacity of the institutions involved in its management and the affected communities.

METODOLOGICAL APPROACH

The approach followed in the project includes a preliminary evaluation of the most critical coastal typologies in the Portuguese west coast, the most exposed to extreme events in Portugal, based on historical information. This evaluation allows the selection of an observatory that will be used as testbed for development and validation of the predictive, monitoring and data integration methodologies, and where the different dimensions of vulnerability will be evaluated. The observatory context will provide guidelines for the development of an integrated risk analysis framework, supported by different hazard scenarios vulnerability and exposure. A real-time emergency response component will also be conceptualized, taking advantage of the forecast system developed at LNEC (WIFF- http://ariel.lnec.pt/).

EXPECTED RESULTS

The project will contribute with innovative approaches to emergency planning and response, promoting safer and more resilient communities, in line with the key national and regional strategies and towards the Sendai Framework for Disaster Risk Reduction (2015-2030).
The main expected results are:

  1. a database representing the historical conditions of past flood events at the West Portuguese coast;
  2. the identification of the coastal typologies, connecting flood hazard and impacts, that characterize the West Portuguese coast;
  3. a multi-source methodology for flood hazard prediction;
  4. the conceptualization and operation of a real-time flood emergency system;
  5. the assessment of communities' resilience gaps and adapted good practices; proposal of validated tools for improving preparedness, mitigation, response and rehabilitation.

Flyer for project dissemination