An open source framework for publishing flood inundation extent libraries in a Web GIS environment using open source technologies

ABSTRACT

The concept of static flood inundation extent libraries and their utilisation to anticipate the extent of inundation to alert and evacuate the population likely to get affected has been suggested by many researchers in different prototype studies. Actual implementation of the concept for a nation like India demands an automated practical operational software framework for systematic organisation, retrieval and visualisation of flood inundation extent libraries in a Geographic Information System (GIS) environment. Implementation of a software framework in a Web GIS environment facilitates decision-makers to access the inundation library with a functionality to overlay other spatial layers for proper situation assessment and decision-making. Utilisation of an open source software library for developing the software framework reduces the overall project cost and its re-distribution. The present work addresses the development of an automated operational framework for one of the chronically flood affected states in India (Bihar) using open source libraries for updating libraries, cataloguing, database organisation, retrieval of data and visualisation of flood extent. The developed framework first reads and arranges the flood forecast information followed by database organisation for identifying the corresponding inundation extent and other related layers available in the library for visualisation.

RÉSUMÉ

De nombreux chercheurs dans différentes études ont suggéré de développer des modules d’extension informatique permettant la conception de cartes d’inondation statiques et leurs utilisations pour anticiper l’extension spatiale d’une inondation afin d’alerter et d’évacuer la population concernée. La mise en œuvre pour une nation comme l’Inde requiert un cadre logiciel opérationnel automatisé pour l’organisation systématique, la récupération et la visualisation de données d’inondation via des modules informatiques dans un environnement SIG. L’implémentation du logiciel dans un environnement web SIG est plus appropriée pour permettre à ceux qui prennent les décisions d’accéder aux modules d’inondation avec les fonctionnalités qui permettent de superposer d’autres couches spatiales pour une évaluation de la situation et une prise de décision appropriées. L’utilisation de logiciels open-source pour développer le logiciel réduit le coût général du projet et aide à la diffusion du logiciel. Le travail présenté dans ce papier traite du développement d’un système logiciel opérationnel automatisé pour un des états de l’Inde (Bihar) affecté de façon chronique par des inondations. Ce système utilise des bibliothèques open-sources pour la mise à jour, le catalogage, l’organisation de la base de données, la récupération de données et la visualisation de données d’inondation. Le système développé lit et structure les données de prévision d’inondation puis les organise dans la base de données pour identifier l’extension de l’inondation correspondante ainsi que les autres couches d’informations disponibles pour la visualisation.

KEYWORDS:

• GIS
• inundation library
• open source libraries
• automation

Acknowledgements

The authors thank Dr Y.V.N. Krishna Murthy (Director NRSC) for providing continues guidance throughout the process. They are grateful to Dr P.V.N. Rao (Deputy Director RSA-A) for his guidance and support. They specially thank Dr Vinod M. Bothale, Mr M. Arulraj and colleagues at the Disaster Management Support Division for support and cooperation; and the Flood Forecasting Monitoring Directorate, Central Water Commission, New Delhi, for flood bulletin provided during the flood season.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Notes on contributors

Vinod Kumar Sharma is a scientist in the Disaster Management Support Division of National Remote Sensing Centre (ISRO), India. He received his Master’s degree in Information Systems from Netaji Subhas Institute of Technology, Delhi University, India. His field of expertise includes Web-based Geoinformatics, Spatial DBMS, DSS/SDSS, Open-source GIS, Mobile application development, automation, spatial analysis, and processing on web.

Nitin Mishra is a scientist in the Disaster Management Support Division of National Remote Sensing Centre (ISRO), India. He received his Master's degree in Data Analytics from BITS-Pilani India.

C. M Bhatt is a scientist in Indian Institute of Remote Sensing(IIRS), ISRO, India. His area of interest includes flood inundation mapping and modelling using Remote Sensing Datasets.

G Srinivasa Rao is the General Manager of Regional Center- Kolkata of National Remote Sensing Centre (ISRO), India. His current research includes flood management using remote sensing techniques.

V Bhanumurthy is the Associate Director of National Remote Sensing Centre (ISRO). He is heading the ISRO disaster management activities at NRSC, ISRO, India.

ORCID

Vinod Kumar Sharma http://orcid.org/0000-0002-7796-5930

C. M. Bhatt http://orcid.org/0000-0001-8969-0471