VLINDER project

De VVW is een educatieve partner van het VLINDER (VLaanderen IN DE weeR) een project van de Universiteit Gent en is gefinancierd door de Vlaamse overheid. Meer info vind je op de website VLINDER van de Universiteit Gent.

De meetgegevens van de VLINDER weerstations kan je vinden op wow.meteo.be/nl. Rechts bovenaan het scherm kan je een filter instellen zodat je alle of alleen de VLINDER stations ziet. Op dit platform kan je ook historische data downloaden.
Op de webpagina www.vlinder.ugent.be/Metingen.html kunnen de live metingen per station opgevraagd worden.

Intro

Wat is citizen-science?

Opstelling VLINDER weerstation
Opstelling VLINDER weerstation

Vorig jaar konden we allemaal deelnemen aan Curieuzeneuzen, maar ook Airbezen, Straatvinken, … passeerden al in de media. Burgerwetenschap of citizen science is een opkomend fenomeen en daar willen we met de VVS aan bijdragen. Bij burgerwetenschap werken professionele wetenschappers en burgers samen aan een onderzoeksproject. Het brede publiek helpt de wetenschappers bij het verzamelen van waarnemingen, metingen, dataverzameling en soms zelfs data-verwerking. (geïnteresseerde) Burgers kunnen zo ook meer te weten komen over het onderwerp en krijgen inzicht in de resultaten van het onderzoek. Het is een win-win voor de verschillende partners.
Misschien kunnen we GalaxyZoo ook wel onder citizen science categoriseren. Ook hier werden burgers gevraagd om data te helpen verwerken. Hanny’s Voorwerp en vele sterrenstelsels of deepsky-objecten werden zo gecatalogeerd.

Vorig jaar (2018) lanceerde minister Muyters een oproep in Vlaanderen om projectvoorstellen in te dienen voor burgerwetenschapsprojecten. 50 projecten werden ingediend, en daarvan werden er 14 geselecteerd. Aan één van die projecten werken er ook 2 werkgroepen van de Vlaamse Vereniging voor Sterrenkunde mee. Zowel de Werkgroep Weerkunde (VVW) als de Werkgroep Lichthinder zijn partners in het project.

Waarvoor staat VLINDER?

Het geselecteerde project waaraan de VVS meewerkt, heet VLINDER, of VLaanderen IN De weER. De UGent, vakgroep Sterrenkunde, is de trekkende partner. Binnen deze vakgroep wordt reeds onderzoek gedaan naar de verandering van weerparameters in en rond de stad Gent (het project MOCCA, zie verder). Met het VLINDER-project willen we dit onderzoek verruimen naar heel Vlaanderen en ook veel meer scholen, scholieren en andere geïnteresseerden laten meewerken en mee-leren uit de meetresultaten.

Door meetgegevens te verzamelen over heel Vlaanderen krijgen we een heel accuraat weerbeeld van elk moment voor de hele regio. Door deze gegevens te linken aan lokale parameters, steeds afhankelijk van de omgeving waar het weerstation geplaatst is, kan hieruit de invloed van de omgeving op het weer onderzocht en blootgelegd worden. De samenwerking met scholen moet de onderzoekers in staat stellen om over een grote oppervlakte vele meetresultaten te verzamelen. De 50 meetstations, want zoveel kan het project er verspreiden over Vlaanderen, moeten dan zoveel mogelijk geplaatst worden op plaatsen met een specifieke of exemplarische locatie: op een verharde ondergrond in een stads-centrum, in een grasveld in de stadsrand, in een bos in de open ruimte, in de duinen, op de heide, … Door deze verscheidenheid aan omgevingen willen de onderzoekers nagaan hoeveel de weerparameters onderhevig zijn aan omgevingsfactoren zoals de ondergrond (verhard, gras, zand, …) of de nabije omgeving (versteend, tuinen, duinen, bos, …).

Uit de meetresultaten kan dan blijken welke invloed de omgeving uitoefent op het lokale weer. Hebben we in Vlaanderen reeds te maken met het warmte-eiland-effect in de steden, en zo ja, hoeveel verschil is er met de omgeving? Voor hoeveel verkoeling of verwarming zorgt de zee en wat doet een zandbodem met onze meetresultaten?

Wie zijn de partners?

VLINDER wordt getrokken door de UGent, vakgroep Sterrenkunde, maar zij zijn niet de enige partner in het project. Naast de beide werkgroepen van de VVS zetten nog verschillende organisaties mee hun schouders onder VLINDER. Naast de UGent is dit ook het KMI, Volkssterrenwacht Armand Pien, Technopolis, het VITO, Vereniging Leerkrachten Aardrijkskunde (VLA) en AllThingsTalk. Elke partner kan zijn of haar expertise inzetten in dit project.

Wat doet VLINDER?

Voorbeeld MOCCA

VLINDER werkt verder op het project MOCCA. Dat project van de UGent brengt lokale weersgegevens rondom Gent samen en vergelijkt deze gegevens van de binnenstad, met de stadsrand en in de open ruimte rond Gent (meetstation Melle).

MOCCA staat voor ‘MOnitoring the City’s Climate and Atmosphere’ en telt 6 meetstations in de buurt van Gent. Deze stations werken volcontinu en loggen hun waarnemingen op de website http://www.observatory.ugent.be/live.html. Op de meet-locaties worden waarnemingen gedaan van de temperatuur, de vochtigheid, de neerslag, de windrichting en de windsnelheid. Dit project doet de UGent samen met de Gentse Volkssterrenwacht A. Pien, Farys, het VITO en het KMI. De meettoestellen staan opgesteld op zes verschillende plekken in de stad, dankzij de medewerking van de provincie Oost-Vlaanderen, de stad Gent, de school Sint-Bavo, het KMI en de Honda-fabriek in de haven. Op basis van de meetgegevens kon reeds aangetoond worden dat de nachtelijke temperaturen in de stad een stuk hoger kunnen liggen dan in de open ruimte, vooral bij windstille en heldere nachten. Het ‘heat-island-effect’ of hitte-eiland-effect in de realiteit. Iedereen kan de meetgegevens van het MOCCA-project raadplegen en gebruiken.

Weer op mensenmaat

Elke dag worden we geconfronteerd met het weer, zowel door ervaring (warm/koud, nat/droog, …) als in gesprekken. Ook zijn weerberichten goed bekeken, beluisterd en gelezen. Maar dikwijls gaat het niet veel verder dan dit. Weerkunde is een wetenschap die tot bij “de mensen” kan geraken, en bovendien kan er informatie terugvloeien naar “de wetenschap”.

Wat is de relatie tussen de “temperaturen van het weerbericht” en de temperatuur die we voelen. Enerzijds is er het verschil tussen de gevoelstemperatuur en de luchttemperatuur, maar hier gaat het niet over. Anderzijds is het verschil tussen de “officiële temperaturen” en de temperatuur van waar de mensen wonen. De “officiële temperaturen” zijn immers gemeten volgens welbepaalde regels, waar “lokale mensen-invloeden” vermeden worden (“op een hoogte van anderhalve meter boven een open grasvlakte”). Dit is nuttig als temperaturen op verschillende plaatsen met elkaar vergeleken worden. Maar de temperatuur van waar de mensen leven heeft ook zijn nut. Dit is waar het in dit project om gaat, de luchttemperatuur (en andere weerparameters) in verschillende omgevingen, zowel stad als landelijke omgeving.

Bovendien gaat het niet om metingen die we voor-geschoteld krijgen, maar metingen die van de mensen zelf komen. Het zal wel niet gebeuren op de oude manier: regelmatig (op de juiste ogenblikken) naar buiten gaan om temperaturen af te lezen. Het zal gebeuren door automatische weerstations die zelf hun metingen doen, en doorsturen naar een centrale server.

Toestellen

Het MOCCA project gebruikte hoogwaardige pro-fessionele apparatuur. Dit was mogelijk omdat het aantal toestellen beperkt was. Het VLINDER project zou oorspronkelijk 100 meetstations gebruiken. Om budgettaire redenen werd dit wel terug gebracht naar 50, maar het blijft een groot aantal. Dit was niet haalbaar met de professionele (lees “dure”) apparatuur.

VantagePro weerstation

Bovendien is het ook de bedoeling dat de opbouw, installatie en onderhoud zal gebeuren door lokale vrijwilligers (scholen). Dit is ook minder haalbaar met de professionele apparatuur. Vermits het wel de bedoeling is om de metingen te gebruiken voor wetenschappelijk onderzoek, moeten deze wel van een voldoende kwaliteit zijn. Het is dus een compromis tussen voldoende kwaliteit enerzijds, en kost en hanteerbaarheid anderzijds.

Daarom werd gekozen voor een systeem gebouwd rond een door weeramateurs veel gebruikt kwalitatief weerstation, een Vantage Pro. Alle weerelementen (temperatuur, vochtigheid, neerslaghoeveelheid en windsnelheid) worden gemeten door dit systeem. (Het lijkt misschien dat er één typisch weerelement vergeten werd: luchtdruk. Maar vermits luchtdruk niet zo’n lokaal gegeven is, wordt dit hier niet gemeten.
Maar naast het “meten van het weer” waren er ook andere vereisten:

  • Het systeem moest zelfstandig zijn (zonder kabels voor voeding en communicatie);
  • De metingen moesten snel “zichtbaar zijn voor de wereld”.

Daarom wordt een kleine batterij met (redelijk grote) zonnecel voorzien zodat de energietoevoer verzekerd wordt. De communicatie gebeurt met een “Internet-of-things-module” (NB-IoT). Deze verstuurt de gegevens via het telefoon-netwerk. Dit alles moet gestuurd worden, en dit zal gebeuren door een Arduino, als klein mini-computertje.

Bij (goede) weerstations is er de mogelijkheid om te werken met actieve ventilatie, of zonder. Actieve ventilatie heeft het voordeel dat lokale opwarming van het weerstation door straling wordt tegengegaan. Het is immers de bedoeling om de luchttemperatuur te meten. Bij actieve ventilatie wordt een ventilator voorzien om altijd luchtcirculatie te hebben. Bij passieve ventilatie is de weerhut voorzien van voldoende openingen om deze circulatie natuurlijk te laten plaatsvinden. In situaties met weinig wind is het geweten dat de passieve ventilatie ontoereikend is en er een (beperkt) temperatuurverschil mogelijk is met de betere actief geventileerde metingen. Toch werd er voor gekozen om geen actieve ventilatie te voorzien, en dit voor twee redenen:

  • Actieve ventilatie vraagt extra veel stroom, wat de energievoorziening kan bemoeilijken;
  • Bewegende delen zijn de delen die het snelst beginnen te haperen, en het toevoegen van actieve ventilatie vergroot dan ook de kans op mankementen.

Door het gebruik van de Arduino, waar nog wat ingangen vrij zijn, is het mogelijk om extra zaken te voorzien. Mogelijk zullen dan ook enkele toestellen extra sensoren krijgen, zoals een lichtsensor (zie verder).

WOW

WOW logo

Een ander, ouder, initiatief om zowel het weer dichter bij de mensen te brengen, als het verkrijgen van meetgegevens van het weer op “niet officiële plaatsen” is WOW (“Weather Observations Website”, met als Belgisch onderdeel “WOW-BE”). Het startte in Engeland (UK – 2011), waar iedereen (particulieren en scholen) de meetgegevens van hun automatisch weerstation konden doorgeven. Later breidde dit uit tot een groter netwerk door aansluiting van verschillende nationale weer-instanties (zie https://wow.meteo.be/nl/over-wow-be).
Sinds 2017 is het KMI ook toegetreden tot dit netwerk (Nederland met het KNMI sinds 2015). Elke deelnemer heeft hier zijn eigen weerstation. Ook hier gaat het dus niet over “conventionele metingen”, metingen door (dure) goed gekalibreerde meettoestellen, op goed gedefinieerde plaatsen, maar op meer verschillende soorten locaties, met meer gewone apparatuur.

Deze data wordt gebruikt om informatie te verkrijgen over plaatsen waar het KMI (en andere weerinstituten) niet meet. Voor de wetenschappers levert het ook gegevens op voor een relatief nieuw onderzoeksdomein: hoe verschillende soorten gegevens combineren tot een beter resultaat dan enkel uit een gelimiteerde set van enkel “kwaliteitsgegevens”.

Uitbreiding met licht en lucht

De VLINDER-weerstations zijn gemakkelijk uitbreidbaar doordat de Arduino nog vrije slots heeft. Enkele meetlocaties zullen bijkomend uitgerust worden met meettoestellen die de luchtkwaliteit kunnen meten. Andere zullen dan weer uitgerust worden met lichtmeters.

De toestellen voor de luchtkwaliteit kunnen projecten als AirBezen of CurieuzeNeuzen aanvullen en kunnen deze problematiek ook bij de scholen ingang doen vinden. De beschikbaarheid van meteorologische gegevens en het tijdsverloop van de luchtkwaliteit maken zulke metingen zeer waardevol. De uitbreiding van de meetlocaties met deze toestellen is vooral bedoeld als test om (op termijn) het VLINDER-project uit te breiden.

Ook de lichtmeters hebben dezelfde doelstelling. Namelijk het onderzoeken of de meetresultaten een nuttige meerwaarde kunnen zijn en door de volcontinue meting informatie kunnen bieden over de kwaliteit van de site naar lichthinder. Deze kunnen, samen met de bestaande lichtmeters die automatisch en continu meten (bij bvb. VVS-leden of sterrenwachten) een beeld geven van de (evolutie) van de lichthinder doorheen het jaar. Hieruit zouden we info kunnen halen die nuttig is voor het beleid of de wetenschap. Wanneer is de lichthinder het minst storend (i.f.v. meteorologische gegevens, de maan, de seizoenen, …), maar bijvoorbeeld ook in functie van tijdelijke evenementen (de kerstperiode, festivals, sportvelden, …). Met deze info kunnen we onze wetenschappelijke sterrenkundige waarnemingen beter plannen, maar kunnen we ook richting het beleid stappen. De uitbreiding met de meters voor de luchtkwaliteit is in samenwerking met het VITO. De bijkomende metingen met de lichtmeters is in samenwerking met de Werkgroep Lichthinder.

Hoe meedoen?

De VVS

De VVS is via haar werkgroepen Weerkunde (VVW) en Lichthinder medepartner in het project. De ervaring van de leden van de werkgroep Weerkunde (VVW) stelde de UGent in staat om een performant, degelijk meetstation op te bouwen tegen een relatief beperkte kostprijs. Doordat de toestellen ook in gebruik zijn bij de werkgroepleden, kan de info vergeleken en zelfs uitgebreid worden. De werkgroep Lichthinder zal de lichthindermetingen opvolgen en mee met de initiatiefnemer bekijken of een vervolg (met meer meettoestellen) wenselijk is, en zo ja, welke parameters in het bijzonder bijgehouden moeten worden. Het project zal uitgerold worden in het najaar van 2019. Eens de eerste tussentijdse resultaten gekend zullen zijn, kunnen we de VVS-leden via Heelal en Halo op de hoogte houden.

Vlaanderen wil massaal VLINDERen juni 2019

Steven Caluwaerts

De oproep aan de Vlaamse secundaire scholen om deel te nemen aan het VLINDER (VLaanderen IN DE weeR) citizen science project heeft zeer veel gehoor gekregen.

 Overzichtskaart met de voorgestelde VLINDER locaties.
Overzichtskaart met de voorgestelde VLINDER locaties.

De afgelopen maanden schreven maar liefst 160 secundaire scholen, goed voor 115 000 Vlaamse scholieren, in om deel te nemen aan het VLINDER project. Bij dit burgerwetenschapsproject, gefinancierd dankzij de citizen science oproep van de Vlaamse overheid, willen onderzoekers van onder meer UGent, KMI en VITO inzicht krijgen in de invloed van de omgeving op het lokale weer. De inschrijvingen komen uit alle onderwijsvormen en -netten van Vlaanderen. In totaal stellen deze scholen 444 locaties voor om een VLINDER meetstation te plaatsen. De voorgestelde locaties zijn goed verspreid over heel Vlaanderen.

De voorgestelde locaties komen overeen met wat we gehoopt hadden en de diversiteit in voorgestelde landschappen is zeer groot. Bij de ingediende locaties vinden we bv. zeer sterk verstedelijkte landschappen, duinengebieden, industriële omgevingen, eilandjes, wijngaarden, … Heel wat leerkrachten, meestal de vakleerkrachten aardrijkskunde, fysica en/of STEM, verdienen een pluim voor hun grondige zoektocht naar wetenschappelijk waardevolle locaties in hun omgeving. In verschillende steden en gemeentes werden locaties voorgesteld na overleg met de lokale overheid. Opvallend is ook dat heel wat bedrijven en natuurverenigingen meewerken om tot de unieke meetlocaties te komen.

Het is duidelijk dat de massale voorstellen zullen toelaten om unieke metingen uit te voeren. De komende weken zullen onderzoekers op basis van de wetenschappelijke meerwaarde van de voorstellen een selectie van 50 locaties maken. De uiteindelijke selectie zal op dinsdag 11 juni (2019) bekend gemaakt worden aan de scholen en het brede publiek.

Vlinderproject
Update 5 december 2019

Steven Caluwaerts

Ondertussen is nagenoeg het volledige netwerk operationeel. Er zijn nog 2 locaties waar het weerstation niet operationeel is, maar daar zijn we mee in contact. Dat lijkt een kwestie van dagen te zijn. Daarnaast zijn er een 3-tal Vlinder locaties waar de communicatie regelmatig wegvalt. De overige 53 Vlinder stations draaien probleemloos. Er is de afgelopen week ook 2 maal een grote communicatiestoring geweest maar deze bleek terug te brengen tot updates van het netwerk. Dit wordt samen met de mensen van AllThingsTalk opgevolgd.

Het lesmateriaal is ondertussen ook online geplaatst en we hopen dat de scholen er gebruik van zullen maken. Maar dat is nog een beetje afwachten.

De temperatuurspaghetti (hieronder) van de afgelopen 24u toont meteen hoe groot de verschillen zijn binnen het netwerk. Tijdens de afgelopen heldere nachten herkennen we hitte-eilanden, maar ook de hogere temperaturen bij wateroppervlakken.

temperatuurspaghetti vlinderstations

Opvallend in de figuur is ook dat er gisteren overdag een 3-tal stations achterblijven. Het ging hier om Vlinder 17 Oudsbergen, Vlinder 18 Bree en Vlinder 39 Lommel. Deze stations lagen in de beperkte Vlaamse regio die gisteren nagenoeg een volledige dag in de mist is gebleven.

De komende maanden kunnen wij en de scholen echt starten met de data-analyse, maar het ziet er veelbelovend uit…

Vlinderproject
Update 1 juli 2020

Steven Caluwaerts

Vooreerst is er met de hulp van UGent-collega’s van de informatica een VLINDER dashboard ontwikkeld dat te vinden is op de website van VLINDER (https://vlinder.ugent.be/dashboard/index.html). Het geeft een zeer duidelijk overzicht van de metingen op het volledige netwerk. Je kan heel eenvoudig een aantal weerstations selecteren en vergelijken. Momenteel kan je enkel de laatste 24 uren van de metingen bekijken, maar op termijn zullen we dit verder uitwerken. Dit kan voor sommige toepassingen in de klas een alternatief vormen voor WOW-BE of de bestaande statische 24-uursgrafiekjes.

Ten tweede is er besloten om na het eerste jaar metingen (30/11/2020) verder te gaan met het VLINDER netwerk. We zullen daarvoor naar een formule gaan waarbij we voor elk station lokaal op zoek gaan naar partners die geïnteresseerd zijn om een beperkte bijdrage te leveren om de metingen operationeel te houden. We denken hierbij niet aan scholen, wel aan gemeentes/steden, bedrijven, natuurverenigingen,…

Deze pagina werd het laast aangepast op 4 juli 2020