Free Flow Canada: Innovating Tools for Better Access to Freshwater Flow Data Across Canada
The Free Flow Canada project will develop new tools that bring together diverse sources of real-time river flow data, making it easier for water analysts (e.g. hydrologists), citizens, and decision-makers across Canada to access the information they need. This Hakai Institute project is made possible by funding from EcoAction and the Tula Foundation.
Access to river flow data is critical for freshwater science and decision making. River flow is measured at thousands of gauging stations by the Water Survey of Canada and several other data providers operating at provincial and local scales. Canada currently lacks an open-source tool that unifies the retrieval and integration of flow data from these diverse providers.
There is also a need for efficient integration of real-time and historical data for tracking and managing the state of freshwater flows.
Beyond this need, an additional challenge for freshwater studies is that flow is not directly measured in most rivers, and modelled estimates are not readily accessible to decision-makers or the public.
What is Free Flow Canada?
The Tula Foundation has received funding from EcoAction for the Hakai Institute to improve software to allow both technical and non-technical users to rapidly access river flow data. The Free Flow Canada project is co-funded by the Tula Foundation and will be implemented with a team of partners, including an expert advisor in hydrology and liaisons to Indigenous water stewards on the Pacific and Atlantic coasts.
Hakai Institute will create an R software package that provides the framework for users to add river flow data from outside the Water Survey of Canada network across Canada. Other hydrometric data, including river and lake levels, will be included from some data sources as well.
The R package will be very similar to the tidyhydat package which provides access to hydrometric data from the Water Survey of Canada network and has been used extensively by scientists and decision-makers.
As part of the Free Flow Canada project, the Hakai Institute will:
- Develop and maintain open-source software (R packages) that streamline access to hydrometric data for water analysts
- Contribute code to access three open-data sources to provide examples of how data sources can be added to the package
- Extend tidyhydat to seamlessly integrate provisional and validated WSC data into unified data objects
- Launch a user-friendly web app to visualize the current state of freshwater flows to the coastal ocean in British Columbia, overlaid on maps of watershed characteristics
- Engage a wide range of constituents across the country, including data providers and known or potential users of the tools
“It’s exciting because we’re going to take an opportunity to improve the tools that are needed for combining river flow data from multiple sources and using those data sets for a wide range of applications,” says Hakai Institute researcher Ian Giesbrecht.
“We do that already ourselves at Hakai, and many others across the country are too, but we’re all doing it a little bit differently, and that makes for inconsistencies and inefficiencies.”
The web app will demonstrate the use of tidyhydat and the new R package in a region characterized by sparse flow data, diverse watersheds, and multiple sources of flow data.
The development and testing of this app in coastal British Columbia can serve as a point of reference for other projects currently underway across Canada, including a new watershed mapping initiative along the coastline of the Northwest Atlantic ocean (see here for more information).
Who will benefit?
Hydrologists will benefit with improved programmatic access to hydrometric data, and an open source project that provides a framework to contribute R access to a particular dataset. This in turn will allow them to feed the information into reproducible science and decision-making processes.
In addition, the general public and stewardship decision-makers who aren’t necessarily hydrological experts will directly benefit from a user-friendly web app that makes technical hydrological information accessible and usable, via a web map that allows them to click into information about specific watersheds.
When will it be ready?
A working version of the package is expected by March 2026, with the intention of presenting it at the Canadian Water Resources Association National Conference in 2026.
Project contributors have set a goal for the State of Freshwater Flows app to be operational for British Columbia coastal watersheds by March, 2027.
Ways to stay informed or get involved
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This project was undertaken with the financial support of:
Ce projet a été réalisé avec l’appui financier de:
Free Flow Canada: Outils innovants pour un meilleur accès aux données de débits des cours d’eau à travers le Canada
Le projet Free Flow Canada développera de nouveaux outils regroupant diverses sources de données de débits des cours d’eau en temps réel, facilitant l’accès à l’information dont ont besoin les professionnels de l’eau (p. ex. hydrologues), les citoyens et les décideurs à travers le Canada. Ce projet de l’Institut Hakai est rendu possible grâce au financement d’ÉcoAction et de la Fondation Tula.
L’accès aux données de débit des cours d’eau est essentiel pour la science de l’eau douce et la prise de décisions. Le débit des cours d’eau est mesuré à des milliers de stations de jaugeage par Relevés hydrologiques du Canada et plusieurs autres fournisseurs de données opérant à l’échelle provinciale et locale. Le Canada ne dispose actuellement d’aucun outil libre d’accès qui unifie la récupération et l’intégration des données de débit provenant de ces divers fournisseurs.
Il y a également un besoin d’intégration efficace des données historiques et en temps réel pour suivre et gérer l’état des débits des cours d’eau.
Un défi supplémentaire pour les sciences de l’eau douce est que le débit n’est pas mesuré directement dans la plupart des cours d’eau et les estimations modélisées ne sont pas facilement accessibles aux décideurs ou au public.
Qu’est-ce que Free Flow Canada?
La Fondation Tula a reçu du financement d’ÉcoAction pour que l’Institut Hakai améliore les logiciels permettant aux utilisateurs d’accéder rapidement aux données de débits des cours d’eau. Le projet Free Flow Canada est financé conjointement par la Fondation Tula et sera mis en œuvre avec une équipe de partenaires, incluant un conseiller expert du logiciel R pour l’hydrologie et des liaisons avec les gardiens de l’eau des Premières Nations des côtes du Pacifique et de l’Atlantique.
L’Institut Hakai créera un package du logiciel R qui permettra aux utilisateurs d’ajouter des données de débit de cours d’eau provenant de l’extérieur du réseau de Relevés hydrologiques du Canada à travers le pays. D’autres données hydrométriques incluant le niveau des rivières et des lacs seront également incluses pour certaines sources de données.
Le package R sera très similaire au package tidyhydat qui fournit l’accès aux données hydrométriques du réseau de Relevés hydrologiques du Canada et qui a été largement utilisé par les scientifiques et les décideurs.
Dans le cadre du projet Free Flow Canada, l’Institut Hakai va :
- Développer et maintenir des logiciels libres d’accès (packages R) qui simplifient l’accès aux données hydrométriques pour les analystes de l’eau
- Partager un code permettant l’accès à trois sources de données ouvertes afin de fournir des exemples de comment des sources de données peuvent être ajoutées au package
- Étendre tidyhydat pour intégrer de façon transparente les données provisoires et validées de Relevés hydrologiques du Canada dans des objets de données unifiés
- Lancer une application web conviviale pour visualiser l’état actuel des débits d’eau douce vers l’océan côtier en Colombie-Britannique, superposé sur des cartes des caractéristiques des bassins versants
- Mobiliser un large éventail d’intervenants à travers le pays, incluant les fournisseurs de données et les utilisateurs connus ou potentiels des outils
« C’est excitant parce qu’on a l’opportunité d’améliorer les outils nécessaires pour combiner les données de débit de rivières provenant de multiples sources et utiliser ces ensembles de données pour une vaste gamme d’applications », dit Ian Giesbrecht, chercheur à l’Institut Hakai.
« On fait déjà ça nous-mêmes à Hakai, et plusieurs autres à travers le pays le font aussi, mais on le fait tous un peu différemment, et ça crée des incohérences et des inefficacités. »
L’application web démontrera l’utilisation de tidyhydat et du nouveau package R dans une région caractérisée par des données de débit rares, des bassins versants diversifiés et de multiples sources de données de débit.
Le développement et les tests de cette application sur la côte de la Colombie-Britannique peuvent servir de point de référence pour d’autres projets actuellement en cours à travers le Canada, incluant une nouvelle initiative de cartographie des bassins versants le long du littoral de l’océan Atlantique Nord-Ouest (voir ici pour plus d’information).
Qui va en bénéficier?
Les hydrologues bénéficieront d’un accès programmatique amélioré aux données hydrométriques, et d’un projet libre d’accès qui fournit un cadre pour contribuer l’accès R à un ensemble de données particulier. Ça leur permettra en retour d’intégrer l’information dans des processus de science et de prise de décisions reproductibles.
En plus, le grand public et les décideurs en gestion environnementale qui ne sont pas nécessairement des experts en hydrologie bénéficieront directement d’une application web conviviale qui rend l’information hydrologique technique accessible et utilisable, via une carte web qui leur permet de cliquer pour obtenir de l’information sur des bassins versants spécifiques.
Quand est-ce que ce sera prêt?
Une version fonctionnelle du package R est attendue pour mars 2026, avec l’intention de la présenter au Congrès national de l’Association canadienne des ressources hydriques en 2026.
Les contributeurs du projet se sont fixé comme objectif que l’application de l’état des débits d’eau douce soit opérationnelle pour les bassins versants côtiers de la Colombie-Britannique d’ici mars 2027.
Façons de rester informé ou de s’impliquer
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