A methodology for the design, implementation and evaluation of community and impact-based flood warnings
Authors:   , Meléndez Landaverde Erika  Roxana 
Published: March 2024

(English) The present thesis focuses on developing, implementing, and evaluating a comprehensive community and impact-based early warning system (EWS) framework to support the protection actions of authorities and citizens at specific vulnerable locations during flood emergencies. For this purpose, this research delves into various aspects of people-centred impact-based early warning systems, such as meteorological monitoring and forecasting, hazard assessment, impact analysis, warning dissemination tools, mobile crisis apps and the crucial role of community engagement. By integrating these components, the “Site-Specific EWS” (SS-EWS) framework aims to provide locally relevant emergency information to empower individuals and communities to take appropriate self-protection actions based on their response capabilities and local impacts.

A significant portion of the thesis is devoted to evaluating the framework, its components and the mobile app developed for warning dissemination (A4alerts) by employing a wide range of strategies. From analyzing the impact-based warnings triggered vs the impacts observed, the usefulness of the A4alerts and its functionalities, the content of the warning messages and their influence on risk perception, these strategies aimed to provide an all-encompassing understanding of the local effectiveness and utility of the SS-EWS. Furthermore, to identify the difficulties, success areas and future improvements, this research presents the social and technical experiences from implementing the community and impact-based driven SS-EWS framework within the selected case-study areas in Catalonia, Spain.

The findings of this thesis contribute to the existing knowledge on impact-based EWS by providing innovative methodologies and practical recommendations for their development and implementation within a community context. Ultimately, the work presented in this study and its outcomes can pave the way for expanding the SS-EWS and impact-based driven strategies to vulnerable communities needing guidance and support to enhance their response capacity to mitigate the impacts caused by flood emergencies.

(Català) La present Tesi doctoral s'enfoca a desenvolupar, implementar i avaluar un marc de sistema d'alertes primerenca (SAP) enfocat a les comunitats i basat en impactes per donar suport a les accions de protecció de les autoritats i ciutadans en llocs vulnerables durant les emergències per inundacions. Amb aquesta finalitat, aquesta investigació aprofundeix en diversos aspectes dels SAPs centrats en les persones i basats en impactes com el monitoreu i pronòstic meteorològic; l'avaluació de perills; l’anàlisi d’impactes; les eines i les aplicacions mòbils per a la difusió d'alertes; i el rol de la comunitat. Mitjançant la integració d’aquests components, el marc de SAP desenvolupat en aquesta tesi (Site-Specific Early Warning Systems; SS-EWS) té com a objectiu proporcionar informació rellevant a nivell local per capacitar i empoderar als individus i a les comunitats perquè prenguin les accions d'autoprotecció adequades en funció de les capacitats de resposta i els impactes locals.

Gran part d’aquesta Tesi doctoral es dedica a avaluar el marc SS-EWS, els seus components i l'aplicació mòbil desenvolupada per a la difusió d'alertes (A4alerts) mitjançant l’ús d’una àmplia gamma d'estratègies. Des de l’analisi de les alertes emeses basades en impactes activats en comparació amb els impactes observats, la utilitat d'A4alerts i les seves funcionalitats, el contingut dels missatges d'alerta i la seva influència en la percepció del risc, aquestes estratègies pretenen proporcionar una comprensió global del marc SS-EWS , de la seva utilitat i de l’eficàcia a nivell local. A més, per identificar les dificultats, les àrees d'èxit i les millores futures, aquesta investigació presenta les experiències socials i tècniques de la implementació del marc SS-EWS basat en la comunitat i l'impacte dins les àrees d'estudi de cas seleccionades a Catalunya, Espanya

Les troballes d'aquesta Tesi doctoral contribueixen al coneixement existent sobre SAT basats en impactes proporcionant metodologies innovadores i recomanacions pràctiques per al seu desenvolupament i implementació en un context comunitari. Finalment, el treball presentat en aquest estudi i els resultats ofereixen l'oportunitat per expandir els SS-EWS i impulsar estratègies basades en l'impacte a comunitats vulnerables que necessiten orientació i suport per millorar la seva capacitat de resposta per mitigar els impactes causats inundacions.

(Español) La presente Tesis doctoral se enfoca en desarrollar, implementar y evaluar un marco de sistema de alertas temprana (SAT) enfocado en las comunidades y basado en impactos para apoyar las acciones de protección de las autoridades y ciudadanos en sitios vulnerables durante emergencias por inundaciones. Para ello, esta investigación profundiza en varios aspectos de los SAT centrados en las personas y basados en impactos tales como el monitoreo y pronóstico meteorológico; la evaluación de amenaza; el análisis de impactos; herramientas y aplicaciones móviles para la difusión de alertas; y el rol de la comunidad. Al integrar estos componentes, el marco SAT desarrollado en esta tesis (Site-Specific Early Warning Systems; SS-EWS) tiene como objetivo proporcionar información relevante a nivel local para empoderar a individuos y comunidades para que tomen las medidas de autoprotección adecuadas en función de sus capacidades de respuesta y los impactos locales.

Gran parte de esta Tesis doctoral está dedicada a evaluar el marco SS-EWS, sus componentes y la aplicación móvil desarrollada para la difusión de alertas (A4alerts) empleando una amplia gama de estrategias. Desde analizar las alertas emitidas basadas en impactos frente a los impactos observados, la utilidad de A4alerts y sus funcionalidades, el contenido de los mensajes de alerta y su influencia en la percepción del riesgo, estas estrategias buscan proporcionar una comprensión integral del marco SS-EWS, su utilidad y eficacia a nivel local. Asimismo, esta investigación complementa la evaluación presentando las experiencias sociales y técnicas de la implementación del marco SS-EWS dentro casos de estudio seleccionados en Cataluña, España para exponer e identificar las dificultades, áreas de éxito y las posibles mejoras a futuro.

Los hallazgos de esta Tesis doctoral contribuyen al conocimiento existente sobre SAT basados en impactos al proporcionar metodologías innovadoras y recomendaciones prácticas para su desarrollo e implementación dentro de un contexto comunitario. Por último, el trabajo presentado en este estudio y sus resultados ofrecen la oportunidad para expandir los SS-EWS e impulsar estrategias basadas en el impacto a comunidades vulnerables que necesitan orientación y apoyo para mejorar su capacidad de respuesta para mitigar los impactos causados inundaciones.