Meteorologická síť ISIDOR

27. 04. 2018 Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D.; Česká zemědělský univerzita v Praze Precizní zemědělství Zobrazeno 7182x

Na základě spolupráce Centra precizního zemědělství při ČZU v Praze a firmy EMS Brno byl v letošním roce zahájen projekt ISIDOR. Cílem projektu je tvorba meteorologické sítě automatických meteorologických stanic zajišťující v první fázi monitoring teploty vzduchu a srážek s následnou interpolací hodnot vyjádřenou mapou srážek a teploty vzduchu.

Projekt vznikl především na základě požadavků zemědělských subjektů, se kterými Centrum precizního zemědělství spolupracuje. Dalším cílem je zajištění dostatečného množství údajů o průběhu počasí pro výzkumnou a vědeckou činnost centra. Do projektu se následně zapojil Chmelařský institut Žatec.

Projekt vychází z koncepce sítě tzv. páteřních automatických meteorologických stanic, která je doplněna podpůrnými automatickými stanicemi. Páteřní stanice měří širší škálu meteorologických prvků (teplota a vlhkost vzduchu, globální radiace, rychlost a směr větru, srážky, půdní charakteristiky apod.) a umožňují stanovení odvozených veličin, jako jsou sytostní doplněk, teplota rosného bodu, potenciální evapotranspirace apod. Podpůrné stanice „zahušťují“ páteřní síť a měří primárně teplotu vzduchu a srážky.

Základem sítě jsou profesionální vědecké stanice české firmy EMS Brno, která na světových trzích úspěšně funguje více než dvacet let. Vývoj a výroba produktů pro profesionální a vědecké využití je zárukou dlouhodobé funkčnosti a životnosti senzorů a dalších komponentů a rovněž spolehlivosti měření, včetně minimálních nároků na údržbu uživateli. Za zásadní lze považovat i zdarma dostupný software Mini 32 pro práci s meteorologickými daty, který na základě své univerzálnosti a intuitivnosti umožňuje rychlé zpracování dat na různé úrovni odbornosti uživatele. Data lze samozřejmě stahovat a následně zpracovávat v programu Excel.

V současné době je páteřní síť meteorologických stanic tvořena automatickými meteorologickými stanicemi spadajícími do meteorologické sítě Fakulty agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů ČZU a Chmelařského institutu. Podpůrné stanice se nacházejí u zemědělských subjektů.

Meteorologická síť byla pojmenována jménem ISIDOR. Inspirací pro název byl Svatý Isidor z Madridu, zvaný též Isidor Rolník, který je patronem zemědělců a dobré úrody a bývá vzýván jako ochránce proti suchu.

ISIDOR je otevřená síť, která vychází z principu rovnosti. Každý uživatel sítě do ní vstupuje pořízením min. jedné meteorologické stanice a s ostatními uživateli uzavírá reciprokým způsobem dohodu o zpřístupnění dat. S daty z vlastní stanice nakládá dle svého uvážení. Počet stanic v síti je neomezený.

Automatické meteorologické stanice páteřní sítě nejsou závislé na externím zdroji energie a jejich napájení je zajišťováno pomocí solárního panelu. Podpůrné stanice zajišťující měření teploty vzduchu a srážek jsou napájeny baterií, která při standardním režimu přenosu dat umožňuje tříletý provoz stanice bez potřeby výměny baterie. Kritický stav baterie je signalizován. Bezdrátový přenos 20-ti minutových hodnot na internet probíhá standardně v hodinových intervalech. V případě srážky se údaje aktualizují každých 10 minut.

Zdrojová data jsou uložená na úložištích firmy EMS Brno, včetně zálohování historie dat, a jsou primárně dostupná pouze vlastníkovi dané stanice. Data zobrazená na internetových stránkách sítě jsou dostupná ve formátech XLS, CSV nebo ve formátu pro profesionální zpracování programem Mini32 od firmy EMS Brno, který je volně dostupný ke stažení.

V současné době ISIDOR poskytuje informace o teplotě vzduchu a srážkách z třinácti meteorologických stanic, které pokrývají liniovou oblast mezi Žatcem a Mělníkem. Důvodem vzniku sítě v této oblasti je dlouholetý výzkum bilancí vláhové potřeby polních plodin výzkumnými organizacemi. Zejména se jedná o stanovení hodnot crop koeficientů (Kc) pro porosty jednotlivých polních plodin, jejichž znalost umožňuje přesnou kvantifikaci aktuální evapotranspirace dané plodiny během vegetace a následně i vláhovou bilanci půdního bloku. Implementace hodnot vláhové bilance jako odvozené veličiny do softwarových nástrojů sítě ISIDOR je dalším, již řešeným, cílem projektu. Hodnoty Kc jsou ke stažení na této stránce.

Cílem meteorologické sítě ISIDOR je zajištění dostatečného množství lokálně aktuálních meteorologických informací pro potřeby konkrétních zemědělských subjektů a na základě vzájemného propojení meteorologických stanic zachytit variabilitu meteorologických prvků na zájmovém území.

V současné době se internetové stránky nacházejí ve vývojově-testačním režimu. To znamená, že jsou aktuálně upravovány na základě požadavků uživatelů. Cílem projektu v této chvíli je i sběr informací, v jaké podobě zemědělská praxe meteorologické informace požaduje a jaké veličiny (měřené a počítané) preferuje.

Přístup na meteorologickou síť ISIDOR je dostupný na stránkách Centra precizního zemědělství při ČZU a na stránkách EMS Brno.

Poděkování spolupracujícím subjektům:

AGRA Řisuty, s.r.o., AGROSSyn Klíčany, AGROS Vraný, farma Václava Čtrnáctého, Zemědělská farma Bílek Budihostice, s.r.o. a Golf Beřovice, s.r.o.

Podrobnější informace k meteorologické síti ISIDOR jsou ke stažení na stránce CPZ. Dostupné jsou i vybrané informace o problematice vláhových nároků polních plodin vzniklé na základě práce pracovníků CPZ.

Kontaktní osoby zajišťující provoz a vývoj sítě ISIDOR:

Václav Brant, Centrum precizního zemědělství při ČZU

Jiří Kučera, EMS Brno