جمع البيانات في أنظمة المراقبة البيئية يتضمن استخدام أجهزة استشعار وأدوات وتقنيات مختلفة لقياس وتسجيل المعلمات البيئية المختلفة. تم تصميم هذه العملية لتوفير معلومات دقيقة وموثوقة حول حالة البيئة. فيما يلي نظرة عامة على كيفية جمع البيانات في أنظمة المراقبة البيئية:

نشر الاستشعار:

تستخدم أنظمة المراقبة البيئية شبكة من أجهزة الاستشعار المنتشرة بشكل استراتيجي في البيئة المستهدفة. تم تصميم هذه المستشعرات لقياس معلمات محددة مثل درجة الحرارة والرطوبة وجودة الهواء وجودة المياه ومستويات الضوضاء والمزيد.

أنواع أجهزة الاستشعار:

يتم استخدام أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار بناءً على المعلمات التي يتم مراقبتها. تشمل أنواع المستشعرات الشائعة ما يلي:

أجهزة استشعار الأرصاد الجوية: قياس العوامل المتعلقة بالطقس مثل درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح والضغط الجوي.

أجهزة استشعار جودة الهواء: تكتشف الملوثات مثل الجسيمات (PM)، وثاني أكسيد النيتروجين (NO2)، وثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وأول أكسيد الكربون (CO)، والأوزون (O3).

أجهزة استشعار جودة المياه: تقييم المعلمات مثل الرقم الهيدروجيني والأكسجين المذاب والعكارة والموصلية ووجود ملوثات محددة.

أجهزة استشعار الضوضاء: قياس مستويات الصوت والاهتزازات في البيئة.

مسجلات ومسجلات البيانات:

غالبًا ما يتم توصيل أجهزة الاستشعار بمسجلات البيانات أو المسجلات. تقوم هذه الأجهزة بجمع وتخزين وختم البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة الاستشعار. يمكن وضع أجهزة تسجيل البيانات مباشرة في الميدان أو دمجها في معدات المراقبة.

القياس عن بعد والاتصالات:

في العديد من أنظمة المراقبة البيئية الحديثة، يتم نقل البيانات في الوقت الفعلي باستخدام تقنيات القياس عن بعد والاتصالات. وهذا يسمح بالمراقبة عن بعد والاستجابة في الوقت المناسب للظروف البيئية المتغيرة.

قد تشمل طرق الاتصال الشبكات الخلوية، أو الاتصالات عبر الأقمار الصناعية، أو اتصالات الترددات الراديوية (RF)، أو بروتوكولات إنترنت الأشياء (IoT).

الاستشعار عن بعد:

تُستخدم تقنيات الاستشعار عن بعد، مثل الأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار والمنصات الجوية، في المراقبة البيئية على نطاق واسع. تلتقط هذه التقنيات البيانات من مسافة بعيدة، مما يوفر تغطية واسعة ويتيح مراقبة مناطق واسعة.

أجهزة أخذ العينات الآلية:

تستخدم بعض أنظمة المراقبة البيئية أجهزة أخذ عينات آلية لجمع عينات مادية من الهواء أو الماء أو التربة على فترات زمنية محددة. ثم يتم تحليل هذه العينات في المختبرات لإجراء تقييمات مفصلة.

وحدات المراقبة المتنقلة:

يمكن نشر وحدات المراقبة المتنقلة المجهزة بأجهزة استشعار في مواقع محددة أو نقلها حسب الحاجة. تعتبر هذه الوحدات مفيدة بشكل خاص لمراقبة مصادر التلوث، أو إجراء المسوحات، أو الاستجابة للحوادث.

جمع البيانات يدويًا:

في بعض الحالات، لا يزال يتم استخدام أساليب جمع البيانات اليدوية. قد يشمل ذلك استخدام الموظفين الميدانيين للأجهزة أو الأدوات المحمولة لإجراء القياسات في مواقع محددة.

التكامل مع محطات الطقس:

غالبًا ما تتكامل أنظمة المراقبة البيئية مع محطات الأرصاد الجوية لجمع بيانات أرصاد جوية إضافية. يعزز هذا التكامل فهم كيفية تأثير الظروف الجوية على المعايير البيئية.

التحقق من صحة البيانات ومراقبة الجودة:

قبل التحليل، تخضع البيانات المجمعة لعمليات التحقق ومراقبة الجودة. وهذا يضمن أن البيانات دقيقة وموثوقة وخالية من الأخطاء أو الحالات الشاذة.

المنصات القائمة على السحابة:

تستفيد العديد من أنظمة المراقبة البيئية من المنصات السحابية لتخزين البيانات وإدارتها وتحليلها. توفر الأنظمة الأساسية السحابية إمكانية التوسع وإمكانية الوصول والقدرة على التعاون ومشاركة المعلومات عبر مختلف أصحاب المصلحة.

تصور البيانات:

غالبًا ما يتم تقديم البيانات المجمعة من خلال أدوات التصور مثل الرسوم البيانية والمخططات والخرائط. يعزز التصور تفسير اتجاهات البيانات وأنماطها.

تخزين البيانات التاريخية:

تقوم أنظمة المراقبة البيئية بتخزين البيانات التاريخية، مما يسمح بتحليل الاتجاهات والدراسات الاسترجاعية والتقييمات طويلة المدى للتغيرات البيئية.