Vývoj a kalibrace modulární autonomní stanice pro měření vlhkostních a teplotních podmínek v rozsáhlých bodových polích

(2011-2013)

Projekt řešený ve spolupráci s ČVUT (Fakulta stavební) a soukromou firmou TOMST, která je

zároveň hlavním příjemcem podpory TA ČR

Měřicí stanice původní verze TMS1 instalovaná na lokalitě výskytu druhu Empetrum nigrum v oblasti Saského Švýcarska (Německo).

Členové týmu (zleva J. Wild, M. Kopecký) při pravidelném odečtu stanic dlouhodobě instalovaných v terénu.

Proudění vody a tepla jsou základní procesy ovlivňující hospodaření s vodou v krajině. Mají bezprostřední dopad na lidské aktivity, jakými jsou zásobování obyvatelstva vodou nebo ochrana před povodněmi, ale jsou i významným ekologickým faktorem určujícím rozšíření rostlinných a živočišných druhů. Lokální klimatické podmínky však často nejsou vázané na mezo- či makroklimatické charakteristiky. Recentní studie potvrzují velkou variabilitu jak v průměrných, tak extrémních teplotách na jemné prostorové škále. Stejně tak půdní vlhkost, která má velký význam pro odtok vody z krajiny, vykazuje značnou prostorovou variabilitu, která je jen těžko postižitelná dosavadními způsoby měření.

Prostorově podrobná měření teplotních i vlhkostních podmínek umožňují provádět operativní rozhodnutí, resp. se v předstihu připravit na neblahé hydrologické události pomocí hydrologických modelů pracujících přímo s půdní vlhkosti. S globálními klimatickými změnami dochází ke změnám lokálních podmínek, jen těžko predikovatelných na základě globálních charakteristik. Lokálně měřená dlouhodobá teplotní data však výrazně zlepšují předpovědní schopnosti modelů např. výskytu rostlinných i živočišných druhů. S nimi je pak možné lépe předvídat reakce systému na klimatickou změnu a přizpůsobovat jimi dotčené lidské aktivity.

Ukázka grafického rozhraní software ViewTMS pro vizualizaci a analýzu dat ze stanic TMS.

Měření vlhkostních a teplotních podmínek v dostatečné prostorové podrobnosti vyžaduje levné, snadno instalovatelné a rychle zaměnitelné a bezúdržbové čidlo, které bude uchovávat měřené hodnoty a na požádání je operativně poskytovat. Cílem projektu je zdokonalení senzoru firmy TOMST v plánované verzi TMS3, který integruje čidla pro půdní i vzdušnou teplotu a vlhkostní čidlo pracující na bázi metody TDT, jeho vybavení bezdrátovým přenosem a jeho testování v laboratorních i reálných podmínkách.

Botanický ústav (Laboratoř GIS a DPZ) se podílí na návrhu konstrukčního řešení, testování prototypů jak v laboratorních podmínkách, tak především při dlouhodobém terénním měření v rámci konkrétních projektů, jako je např. monitoring a modelování mikroklimatických podmínek v komplexním reliéfu pískovcové krajiny nebo měření mikrostanovištních podmínek vybraných druhů rostlin. Zároveň je v BÚ vyvíjen software ViewTMS pro vizualizaci a analýzu rozsáhlých sad mikroklimatických dat.

Doposud (2012) byl realizován vývoj verze TMS2 se zvýšenou odolností veškerých částí jednotky, kapacitou paměti záznamu a rozhraní pro přenos dat.

Kontakt:
doc. Ing. Jan Wild, Ph.D.
Tel. 271015278
e-mail: jan.wild@ibot.cas.cz

Další členové týmu (Martin Kopecký, Martin Macek, Jana Zmeškalová)