قبل از ظهور تجهیزات ردیابی ماهوارهای رایانهای، کشاورزان برای تصمیمگیری آگاهانه برای کاشت، به پیشآگهیهایی مانند شمعها، پرههای هوا، رنگ آسمان و سالنامه افسانهای کشاورزان اعتماد میکردند.
حتی حیوانات - گاوهایی که نمیتوانند باران را پیشبینی کنند و گراز خاکی که میتواند طول زمستان را پیشبینی کند - همچنان به ایفای نقشهای قدیمی در علم هواشناسی ادامه میدهند.
واقعیت این است که اطلاعات آب و هوا با کمک به تولیدکنندگان در برنامهریزی کاشت، زمانبندی استفاده از کود، مدیریت آفات و بیماریها و آماده شدن برای کار مزرعه و برداشت، تصمیمهای تجاری را هدایت میکند.
در حال حاضر، به لطف یک همکاری جدید بین ایستگاه آزمایش کشاورزی ویرجینیا و ارائهدهنده اطلاعات هواشناسی WeatherSTEM، فناوریهای پیشبینی محلی در سراسر ایالت به کشاورزان کمک میکنند تا برای مقابله با طوفان آماده شوند. این ابتکار بخشی از دانشکده کشاورزی و علوم زیستی جدید شبکه نوآوری SmartFarm.
سعید مستقیمی، معاون پژوهشی و تحصیلات تکمیلی کالج و مدیر VAES گفت: «این یکی از اولین گامها در تحقق چشمانداز شبکه نوآوری مزرعه هوشمند است». «اطلاعات آب و هوا تأثیر فوقالعادهای بر کاری که ما در کشاورزی انجام میدهیم دارد. این نیاز آبی گیاهان را تحت تأثیر قرار می دهد و می تواند پتانسیل بیماری های گیاهی و انتقال بیماری از یک مکان به مکان دیگر را تعیین کند. این مجموعه ای از ایستگاه های هواشناسی است که با هم شبکه شده اند تا کارشناسان بتوانند هم به صورت محلی و هم در سراسر ایالت نگاه کنند تا ببینند چه خبر است.
هر یک از 11 مرکز تحقیقات و توسعه کشاورزی، علاوه بر مراکز باغبانی شهری و چمنزار در بلکسبورگ، سیستمهای پایش هوای WeatherSTEM را برای اندازهگیری سرعت و جهت باد، بارش، دما، رطوبت و تشعشعات خورشیدی در محل نصب کردهاند. علاوه بر این، دوربینهای با وضوح بالا که به ابر متصل میشوند، تصاویر لحظهای از شرایط فعلی را ثبت میکنند و میتوانند تصاویری تایم لپس از الگوهای آب و هوا ارائه دهند.
دیوید لنگستون، مدیر بخش، گفت: «پرتال WeatherSTEM به کارکنان و اعضای هیئت علمی ما دسترسی فوری به شرایط آب و هوایی خاص سایت در AREC ما را می دهد که در گذشته نداشتیم. مرکز تحقیقات و ترویج کشاورزی تایدواتر. این نوع اطلاعات آب و هوا برای برنامهریزی فعالیتهای تحقیقاتی میدانی و جمعآوری دادههای آبوهوا در طول فصل رشد حیاتی است تا به ما در درک چگونگی تأثیر آب و هوا بر نتایج تحقیقات ما کمک کند.
دادههای دستگاههای مانیتورینگ به ابر WeatherLink منتقل میشوند، جایی که برای مشاهده فوری در دسترس است. وب سایت های AREC WeatherSTEM و در یک برنامه تلفن همراه که از وب سایت قابل دانلود است. کاربران همچنین میتوانند برای بهروزرسانیهای زنده از طریق متن، همه رایگان ثبت نام کنند. در نتیجه، تولیدکنندگان، ساکنان، محققان و اعضای عموم میتوانند به اطلاعات آبوهوای لحظهای، از جمله تصاویر دوربین آسمان، دسترسی داشته باشند و هشدارهای آبوهوا در مورد تهدیدهایی مانند آبوهوای شدید، رعد و برق و رعد و برق را دریافت کنند. چه زمانی این پدیده ها می آیند و چقدر دور هستند.
داده های آب و هوای تاریخی نیز برای تحقیق و تجزیه و تحلیل ذخیره می شود. این اطلاعات می تواند محققان و تولیدکنندگان را در شناسایی الگوها و روندهای آب و هوایی آینده راهنمایی کند.
مصطقیمی گفت: "چشم انداز این است که با جمع آوری اطلاعات بیشتر، قابلیت های پیش بینی خود را برای صدور مشاوره به تولیدکنندگان بر اساس الگوها و روندها توسعه دهیم."
این فناوری که توسط Dyacon توسعه یافته است، همچنین شامل یک جمع کننده باران خود تخلیه، سنسورهای فرابنفش و یک پنل خورشیدی به عنوان منبع انرژی است. سنسورهای خاک دما و رطوبت را در برخی از AREC اندازه گیری می کنند.
مستقیمی گفت: با نصب سنسورهای بیشتری مانند سنسورهایی که رطوبت را در خاک اندازه گیری می کنند، می توانیم توصیه های خاصی در مورد خشکسالی و سایر شرایط مربوطه صادر کنیم. "شما می توانید هر سنسوری را که در بازار ظاهر می شود در هر یک از سایت ها بر اساس نیازهای کارکنان AREC، اساتید، دانشجویان و سهامداران محلی نصب کنید."
وبسایتهای AREC WeatherSTEM همچنین اطلاعات سرمای باد، نقطه شبنم، تاریخ آخرین بارندگی و پوشش ابر را به همراه پیشبینی پنج روزه و پیوندهایی به بهروزرسانیهای Weather Underground و The Weather Channel LIVE نشان میدهند. داده های تاریخی، اطلاعات مربوط به خورشید، ماه، و سیارات، و اطلاعات مربوط به رعد و برق اطراف نیز با کلیک ماوس در دسترس هستند.
لنگستون گفت: «تاکنون، ما به دادههای جمعآوریشده در یک دوره 24 ساعته تکیه میکردیم. هنگامی که مدلهای محصول و آفات در سیستم گنجانده میشوند، تولیدکنندگان میتوانند از این اطلاعات برای اتخاذ تصمیمات مدیریتی به موقع و دقیقتر از آنچه که قبلاً ممکن بود استفاده کنند. رابط WeatherSTEM کاربر را قادر می سازد تا به سادگی و آسانی به اطلاعات دسترسی پیدا کند که این یک مزیت بزرگ نسبت به پلتفرم های تحویل قبلی است.
مطابق با چشم انداز شبکه نوآوری SmartFarm، ARECS می تواند مجموعه داده ها را با یکدیگر و با سایر سایت های WeatherSTEM مقایسه کند تا الگوهای آب و هوا در سراسر ایالت و منطقه را درک کند و این را به یک شبکه فناوری واقعی تبدیل کند.
مستقیمی گفت: «برای محققانی که درگیر شرایط و الگوهای آب و هوایی از طریق مدلسازی شبیهسازیشده رایانهای هستند، منابع دادههای متعدد از مکانهای مختلف در ایالت برای درک این الگوها حیاتی است.
مستغیمی نیز از شراکت با این گروه هیجان زده است دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست در یک همکاری طراحی شده برای تعامل با دانشجویان هواشناسی و در عین حال دست زدن به ابتکار دانشگاه فراتر از مرزها برای ارائه فرصت های تجربی برای دانشجویان. دانش آموزان به سایت های WeatherSTEM دسترسی خواهند داشت و همچنین در نصب و کالیبراسیون حسگرها و سایر تجهیزات مشارکت خواهند داشت.
هدف از این فرصت یادگیری تجربی این است که دانشآموزان را از کلاس درس بیرون بیاورد و آنها را به دنیایی که در آن زندگی میکنند و روزی کار خواهند کرد متصل کند. دانش جمعآوریشده از ایستگاههای هواشناسی AREC به آنها در مطالعات هواشناسی کمک میکند و تضمین میکند که فناوریهای شبکه نوآوری SmartFarm برای دیگران در سراسر دانشگاه مفید است.
هر یک از 11 مرکز تحقیقات و توسعه کشاورزی، علاوه بر مراکز باغبانی شهری و چمنزار در بلکسبورگ، سیستمهای پایش WeatherSTEM را برای اندازهگیری سرعت و جهت باد، بارش، دما، رطوبت و تشعشعات خورشیدی در محل نصب کردهاند. دوربینهای متصل به ابر، تصاویر لحظهای از شرایط کنونی را ثبت میکنند و میتوانند تصاویری تایم لپس از الگوهای آب و هوا ارائه دهند. عکس: ویرجینیا تک