w ramach realizacji V etapu umowy nr 48/2009/F pt.

Transkrypt

1 Sprawozdanie z realizacji zadania nr 4 w ramach realizacji V etapu umowy nr 48/2009/F pt. Realizacja programu Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego nadzór merytoryczny oraz prowadzenie pomiarów w latach Archiwizacja danych pomiarowych za rok 2010 Poznań 2011

2 Robert Kruszyk Poznań, Instytut Geoekologii i Geoinformacji UAM Marek Wojciechowski Politechnika Poznańska Zadanie nr 4, etap 5 Archiwizacja danych pomiarowych za rok Niniejsze opracowanie stanowi sprawozdanie z realizacji zadania nr 4 w ramach umowy Realizacja programu Zintegrowanego Monitoringu Środowiska Przyrodniczego nadzór merytoryczny oraz prowadzenie pomiarów w latach Baza danych ZMŚP działa pod kontrolą Systemu Zarządzania Relacyjną Bazą Danych MySQL w wersji 5.1. Struktura bazy danych ZMŚP oparta się o wykorzystanie architektury trójwarstwowej: serwer bazy danych, serwer WWW oraz aplikacje uŝytkownika końcowego. Wykorzystanie takiego rozwiązania pozwala na dostęp do danych uŝytkownikowi końcowemu przez przeglądarkę internetową (ryc. 1). Ryc. 1. Strona dostępu do danych ZMŚP poprzez stronę WWW. Realizacja zadania obejmowała następujące etapy: zebranie danych pomiarowych przesłanych przez stacje bazowe w plikach formatu xls, 2

3 sprawdzanie zawartości przesłanych danych z deklarowanym przez stacje zakresem pomiarowym, weryfikację danych pomiarowych, eksport danych pomiarowych do bazy danych, uzupełnienie danych słownikowych, wygenerowanie statystyk dla wprowadzanych danych pomiarowych, wykonanie kopi zapasowych danych pomiarowych. W roku 2011 dane przekazane przez osiem stacji bazowych obejmowały rekordy, w tym bez wartości pustych (NULL). Liczbę przekazanych rekordów przez poszczególne stacje przedstawiono w tabeli 1. Tabela 1. Zestawienie liczby rekordów przekazanych przez poszczególne stacje bazowe w roku stacja bazowa kod stacji liczba rekordów Puszcza Borecka 01ZM Wigry 05ZM 7216 Storkowo 06ZM Koniczynka 07ZM 7517 PoŜary 08ZM Święty KrzyŜ 09ZM 9592 Szymbark 10ZM 7737 Biała Góra 11ZM 6650 Widoczne dysproporcje w ilości przekazanych danych pomiarowych wynikają z: realizacji przez niektóre stacje bazowe zakresu rozszerzonego programów pomiarowych, prowadzeniu badań na więcej niŝ jednym stanowisku pomiarowym, na wybranych stacjach nie są realizowane programy: opad podkoronowy, spływ po pniach, uszkodzenia drzew i drzewostanów, fauna epigeniczna (stacja Koniczynka brak lasów na terenie stacji bazowej), 3

4 na wybranych stacjach nie jest realizowany program wody powierzchniowe - jeziora (Wigry, Koniczynka, PoŜary, Święty KrzyŜ, Szymbark brak jezior na terenie stacji), na wybranych stacjach nie jest realizowany program roztwory glebowe (Puszcza Borecka, Storkowo, Koniczynka, PoŜary, Szymbark wymienione stacje nie były wyposaŝone w roku 2010 w odpowiednią aparaturę pomiarową), na wybranych stacjach nie jest realizowany program spływ po pniach; program jest obligatoryjny dla gatunków liściastych (Storkowo, Wigry, PoŜary przewaga zbiorowisk lasów iglastych), program epifity nadrzewne - porosty nie jest realizowany na stacji Szymbark stanowiska pomiarowe (drzewa) zostały wycięte podczas prac leśnych, w ramach programu opad organiczny został pobrany materiał biologiczny oraz określona jego masa, na obecnym etapie nie zostały wykonane analizy składu chemicznego z przyczyn technicznych (brak sprzętu). Oznaczenia te zostaną wykonane w najbliŝszym czasie (stacje: Storkowo, Święty KrzyŜ, Szymbark), awarii sprzętu pomiarowego w okresie prowadzenia badań. Ryc. 2. Eksport danych z programu MS Excel do bazy danych ZMŚP. 4

5 Tabela 2. Zestawienie liczby rekordów w ramach realizowanych w roku 2010 programów pomiarowych. Program pomiarowy Liczba rekordów Meteorologia Zanieczyszczenie powietrza 5230 Chemizm opadów atmosferycznych 1272 Opad podkoronowy 1248 Spływ po pniach 1164 Roztwory glebowe 2316 Wody podziemne 9556 Opad organiczny 770 Wody powierzchniowe - rzeki Wody powierzchniowe - jeziora 1216 Uszkodzenia drzew i drzewostanów 48 Epifity nadrzewne - porosty 374 Fauna epigeiczna 503 Ryc. 3. Strona wyboru danych pomiarowych bazy danych ZMŚP. 5

6 Ryc. 4. Strona prezentująca zestawienie tabelaryczne danych pomiarowych z bazy danych ZMŚP. Ryc. 5 Strona prezentująca zestawienie graficzne danych pomiarowych z bazy danych ZMŚP. 6

7 Jednym z podstawowych działań realizowanych w ramach zadania nr 4 była weryfikacja danych przekazanych przez stacje bazowe. Weryfikacją tą przeprowadzono przede wszystkim o dane słownikowe dostępne w bazie danych ZMŚP. Weryfikacja danych pomiarowych obejmowała następujące procedury (podano przykładowe zapytania do bazy w języku SQL): Sprawdzenie struktury danych przesłanych przez stacje (liczba i kolejność kolumn, dziedzin atrybutów), Usunięcie zbędnych informacji z przekazanych przez stacje zbiorów danych, Kontrolę zapisu formatu daty oraz sprawdzenie ram czasowych okresu, za który zostały przekazane dane pomiarowe, where substr(ps_data_pomiar, 9, 2) > 31; where ps_data_pomiar not like ' - - '; Sprawdzenie frekwencji rekordów z wynikami pomiarów z przyjętą częstotliwością prowadzenia badań w ramach poszczególnych programów pomiarowych ZMŚP, select ps_sb_kod_stabaz, ps_st_kod_stanowisko,ps_pr_prog_pomiary, ps_me_kod_medium, ps_pa_kod_parametr, count(*) where ps_data_pomiar between ' ' and ' ' group by ps_sb_kod_stabaz, ps_st_kod_stanowisko, ps_pr_prog_pomiary, ps_me_kod_medium, ps_pa_kod_parametr order by ps_sb_kod_stabaz, ps_st_kod_stanowisko, ps_pr_prog_pomiary, ps_me_kod_medium, ps_pa_kod_parametr; Sprawdzenie poprawności kodów: stacji bazowych, programów pomiarowych, parametrów, mediów (gatunki drzew, porostów, biegaczowatych, frakcje opadów, typy gleb), metod przygotowania próbek, metod analitycznych z kodami zawartymi na listach kodowych (listy: DB, IM, ZM, B4) stosowanymi w monitoringu zintegrowanym, where ps_mp_kod_metody NOT IN (select mp_kod_metody from ms_metody_pomiarowe); where ps_pr_prog_pomiary NOT IN (select pr_prog_pomiary from ms_programy_pomiarowe); 7

8 where ps_pa_kod_parametr NOT IN (select pa_kod_parametr from ms_parametry); where (ps_pr_prog_pomiary, ps_pa_kod_parametr) NOT IN (select pp_pr_prog_pomiary, pp_pa_kod_parametr from ms_parametry_w_programach) and ps_data_pomiar between ' ' and ' ' where (ps_pr_prog_pomiary, ps_pa_kod_parametr, ps_lp_kod_lista_parametrow) NOT IN (select pp_pr_prog_pomiary, pp_pa_kod_parametr, pp_lp_kod_lista_parametrow from ms_parametry_w_programach) and ps_data_pomiar between ' ' and ' ' Sprawdzenie, czy atrybuty (np. kod stacji, kod programu, kod parametru, kod jednostki, oznaczenia list kodowych), dla których podanie wartości jest obligatoryjne nie zawierają wartości nieznanych (NULL), where ps_pa_kod_parametr IS NULL; Kontrolę, czy przekazane wartości są podane zgodnie z przyjętymi dla poszczególnych parametrów pomiarowych typami danych (wartość średnia, suma, maksymalna, minimalna, moda), Kontrolę jednostek, w jakich przekazywane są wyniki pomiarów, czy są zgodne z zasadami raportowania wyników w ramach ZMŚP, where (ps_pr_prog_pomiary, ps_pa_kod_parametr, ps_lp_kod_lista_parametrow, ps_jednostka) NOT IN (select a.wj_pr_prog_pomiary, a.wj_pa_kod_parametr, a.wj_lp_kod_lista_parametrow, b.je_opis_jednostki from ms_wystepowanie_jednostek a inner join ms_jednostki b on b.je_id_jednostki = a.wj_je_id_jednostki) and ps_data_pomiar between ' ' and ' ' Kontrolę ograniczeń definicyjnych parametrów pomiarowych (np. skala ph 0-14, wilgotność powietrza od 0 do 100%, suma opadów >=0, zdrowotność plech porostów od 1 do 5, obecność wodorowęglanów przy ph > 4,5 ) Zgromadzone dane pomiarowe oraz zestawienie statystyk dostępne są pod adresem: 8

9 Wybrane dane pomiarowe oraz statystyki uŝytkownik moŝe wyeksportować w formacie pliku tekstowego (CSV) do innych aplikacji arkuszy kalkulacyjnych, procesorów tekstowych oraz oprogramowania statystycznego. ZAŁĄCZNIKI zestawienie danych pomiarowych za rok hydrologiczny 2010, pochodzących z realizacji programu ZMŚP na ośmiu stacjach bazowych w formacie xlsx i xlm. 9