Accumulated Degree Days for Norwegian Agriculture: Interactive Maps between Fjords and Mountains
Translated title
Varmesumestimering for norsk landbruk: Interaktive kart for et kupert og langstrakt land
Authors
Halling, Lene ; Andersen, Carsten ; Nordskog, Kjersti
Term
4. term
Publication year
2016
Submitted on
2016-01-12
Pages
86
Abstract
Denne rapport beskriver, hvordan vi har designet og bygget en prototype af et webbaseret kort, der viser interpoleret og højdejusteret varmesum i Agrometeorologi Norge (LMT). Systemet er målrettet landbrugsrådgivere og skal hjælpe dem med at anslå varmesum dér, hvor der ikke findes lokale temperaturmålinger. Varmesum er et mål for, hvor meget varme der akkumuleres over tid, og bruges ofte til at vurdere afgrøders udvikling. Vi brugte Brodersens designmodel som ramme for valg af brugergrænseflade, indhold og funktionalitet. Vi udarbejdede også et flowdiagram, der viser logik og dataflow; det gav et fælles grundlag for planlægning, arkitektur og udviklingsopgaver. Vi gennemgik LMT’s data for at vurdere, om tætheden af vejrstationer er tilstrækkelig til at interpolere varmesum mellem stationerne. I store dele af Norge er stationstætheden tilstrækkelig, men der findes områder, hvor man kun bør anvende højdekorrektion. Analysen af stationshøjderne i LMT afslørede flere fejl og mangler, som skal rettes, før alle stationer kan indgå i systemet. Målet var at bygge prototypen oven på LMT’s eksisterende arkitektur med Open Source-software. Via udviklerfora identificerede vi tekniske komponenter til de enkelte trin. I samarbejde med NIBIO udviklede vi en webservice, der udtrækker LMT-data til interpoleringen. Interpolering og højdekorrektion udføres med GRASS-algoritmer, og vi vurderer, at hele processen kan automatiseres med PyWPS. Resultatet er et rasterlag, som farvelægges med en monokrom farveskala, hvor lysstyrke angiver niveauer. Vi bruger også en normaliseret værdiskala for at udligne store forskelle i cellernes værdier mellem rastere. Kortlaget udstilles som webservice og vises i en kortklient baseret på OpenLayers. I drift er det tænkt placeret på LMT’s eksisterende hjemmesider. Prototypen er ikke fuldautomatisk, men den demonstrerer, at de valgte (eller tilsvarende) komponenter kan skabe det ønskede resultat. En test viste, at brugerne ser potentiale i varmesumskortene, og vi har peget på muligheder for videreudvikling. Undervejs justerede vi mål og ambitioner; rapporten løser derfor ikke alle identificerede problemer. Vi har dog dokumenteret arbejdet og resultaterne til brug for NIBIO i den videre udvikling. Processen har lært os, at denne type udvikling kræver dygtige udviklere, og at vores geoinformationserfaring, kombineret med etablerede modeller og værktøjer, gør os i stand til at bidrage til udvikling af GIS-komponenter: analysere brugerbehov, indhente ny viden, specificere nødvendige ændringer og afprøve, om funktioner understøtter brugernes arbejdsgange.
This report describes how we designed and built a prototype web map that visualizes interpolated and elevation-adjusted heat sum within Agrometeorology Norway (LMT). The system targets agricultural advisors and aims to estimate heat sum in places without local temperature measurements. Heat sum is the accumulated warmth over time, commonly used to track crop development. We used Brodersen’s design model to guide decisions about the interface, content, and functionality. We also created a flow chart to show logic and data flow; this provided a shared basis for planning, architecture, and development tasks. We examined LMT’s data to assess whether the density of weather stations is sufficient to interpolate heat sum between stations. In most parts of Norway the density is adequate, but some areas should rely on elevation correction only. Our analysis of station elevations in LMT revealed errors and missing values that must be corrected before all stations can be used. Our goal was to build the prototype on LMT’s existing architecture using open-source software. By searching developer forums, we identified technical components for each step. In cooperation with NIBIO, we developed a web service to extract LMT data for interpolation. Interpolation and elevation correction are performed with GRASS algorithms, and we believe the entire process can be automated with PyWPS. The output is a raster layer colored with a monochrome scale, where lighter and darker shades indicate levels. We also apply a normalized value range to compensate for large variations in cell values between rasters. The raster map is served as a web service and shown in an OpenLayers-based map client. In production, it is intended to be presented on LMT’s existing web pages. The prototype is not fully automated, but it demonstrates that the chosen (or similar) components can produce the desired result. User testing indicated that advisors see potential in the heat sum maps, and we identified further development opportunities. During the project we adjusted goals and ambitions; the report does not solve all identified problems. Nevertheless, we document our work and findings for NIBIO to support continued development. We learned that this type of development requires skilled developers, and that our geoinformation expertise, combined with established models and tools, enables us to contribute to GIS components by analyzing user needs, gaining new knowledge, specifying needed changes, and testing whether functions support users’ workflows.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents