Table of Contents
وتتحول برامج الرصد البيئي المفتوحة المصدر إلى كيفية تعامل المجتمعات المحلية مع بيئتها المحلية، وتوفر هذه البرامج أدوات يسهل الوصول إليها لتتبع نوعية الهواء، وتلوث المياه، ومستويات الضوضاء، وزيادة تمكين السكان من المشاركة بنشاط في الإشراف البيئي، ومن خلال الجمع بين أجهزة الاستشعار المنخفضة التكلفة، والبرامجيات المفتوحة المصدر، وإدارة البيانات التعاونية، يمكن للمجتمعات المحلية أن تنتقل من المراقبة السلبية إلى أنشطة الدعوة المستنيرة، وتحويل البيانات الأولية إلى تغيير في العالم الحقيقي.
ما هي برامج الرصد البيئي المفتوحة؟
ومنابر الرصد البيئي المفتوحة المصدر هي نظم متكاملة مبنية على معدات وبرامجيات تتوفر فيها رموز ومخططات المصدر مجانا لأي شخص لاستخدامها وتعديلها وتوزيعها، وهذه البرامج تتألف عادة من ثلاث طبقات: أجهزة استشعار مادية تستوعب المعايير البيئية، وخط أنابيب بيانات تقوم بعمليات وخزن القراءات، ووصلة بينية )عادة ما تكون قائمة على شبكة الإنترنت أو متنقلة( تتصور وتتقاسم النتائج مع الجمهور، وتجعل شركة " المفاعلات " مجهزة المصدر المفتوح " مستنسخات " مستنسخة " مستنسخة عن كل عنصر من نظام الترخيص " .
العناصر الأساسية
At the equipment level, many projects rely on affordable microcontrollers like Arduino or ESP32, coupleed with sensor for particulate matter (PM2.5, PM10), carbon monoxide, nitrogen dioxide, ozone, humidity, temperature, and noise. These sensors are often combined in a single node, powered by solar panels or batterypack, and connected via Wi-Fition software
لماذا المصدر المفتوح هنا
وكثيرا ما تُقيد نظم الرصد الخاصة بالمجتمعات المحلية في عقود باهظة التكلفة، وفي شكل بيانات مغلقة، وفي إطار تكييف محدود، وتُستبدل البدائل المفتوحة المصدر ذلك النموذج: فهي تتيح للمجتمعات المحلية امتلاك بياناتها، وتثبت الخوارزميات، وتكيف النظم مع الظروف المحلية، وعلى سبيل المثال، فإن الحي المعني بانبعاثات شاحنات الديزل يمكن أن يعدل تواتر أجهزة الاستشعار وأخذ العينات دون الحاجة إلى موافقة البائع، وهذه الشفافية تبنى الثقة - يمكن للسكان أن يروا كيف
المنافع الرئيسية للمجتمعات المحلية
إمكانية الوصول وخفض التكاليف
ويمكن أن تكلف محطات الرصد البيئية التقليدية عشرات الآلاف من الدولارات، وتضعها في متناول معظم المنظمات الشعبية، وتصطدم المنصات المفتوحة المصدر بالحاجز أمام الدخول، ويمكن تجميع عقدة أساسية من نوعية الهواء تقل عن 200 دولار، كما أن العديد من أدوات البرامجيات حرة تماماً، بينما تقوم مجموعات غير ربحية مثل Public Lab بتطوير مجموعة مواد نموذجية من أجل اختبار المياه.
الشفافية والثقة
وعندما تسترشد البيانات بالسياسة - مثل الجلوس في المدارس، أو إعادة توجيه حركة المرور، أو تجديدات الترخيص الصناعي - فإن مصداقيتها هي الجوهر، وتتيح برامج المصادر المفتوحة مراجعة كل خطوة من دورة حياة البيانات، ويمكن للمجتمعات المحلية أن تفتش منحنىات الاستشعار، ومحاضر تنظيف البيانات، والأساليب الإحصائية المستخدمة في إعداد الخرائط، وعلى النقيض من ذلك، فإن نظم " البرمجيات السوداء " تولد الظلم التاريخي.
التوحيد والقابلية للاعتماد
ولا تواجه جماعتان نفس التحديات البيئية، إذ ستعطي الأوساط الزراعية القريبة من منطقة رذاذ مبيدات الآفات الأولوية للمركبات العضوية المتقلبة المحمولة جوا، بينما قد يركز حي حضري على الـ " نانو " ذي الصلة بحركة المرور، وتسمح منابر المصادر المفتوحة لأفراد المجتمعات المحلية بتبادل أجهزة الاستشعار، وتعديل العتبات، وإضافة مسارات بيانات جديدة كلما تطورت الاحتياجات، وإذا ظهرت ملوثات جديدة - مثل المواد البيرفلوروكال في مياه الشرب الجديدة.
التعليم ومحو الأمية البيئية
ويشكل بناء وصيانة نظام للرصد في حد ذاته أداة تعلم قوية، ويحصل الطلاب الذين يباعون أجهزة استشعار، ويكتبون رمزاً لفرز البيانات، ويخلقون صوراً عامة على خبرة عملية في مجالات الإلكترونيات والبرمجة والإحصاءات والعلوم البيئية، ويصبحون برامج مثل ] مراقبين عن مشروع " غلوب " ، و، تقدم الرابطة العلمية الوطنية بيانات متطورة.
تمكين المجتمع المحلي والدعوة
ويمكن أن تخول البيانات في الوقت الحقيقي المجتمعات المحلية مساءلة الملوثين وواضعي السياسات، وعندما يتمكن السكان من إظهار أن نوعية الهواء في الملعب تتجاوز معايير السلامة خلال ساعة الاندفاع الصباحي، يمكنهم طلب تدابير تهدئة حركة المرور أو تغيير مسارات الحافلات، وفي لوس أنجلوس، يصبح التعاون بين منطقة الساحل الجنوبي لإدارة جودة الهواء ، وتستخدم مجموعات المجتمعات المحلية أجهزة الاستشعار المفتوحة المصدر لتوثيق أوجه التفاوت في التلوث الجوي
أمثلة عالمية حقيقية
Sensor.Community (formerly Luftdaten)
وتشتمل هذه المجموعة على آلاف من مقاطع الهواء التي تبنّى المتطوعين في مختلف أنحاء أوروبا وخارجها، وترسل كل نُظم بيانات إلى نظام معلومات موحّد، يُستَخَذَعَى بعد ذلك على خرائط تفاعلية يمكن لأي شخص الوصول إليها، كما أن مخططات التنبيه والأجهزة المفتوحة المصدر التي تُمكِّن المشاركين من بناء وحداتهم الخاصة باستخدام مكونات متاحة على نطاق واسع مثل شبكة " نوفات الانفتاح " SDS011.
المختبر العام: رصد نوعية المياه
فالعلاج العام هو منظمة مجتمعية تستحدث وتتقاسم أدوات مفتوحة المصدر للتحقيق البيئي، وتشمل مجموعة أدوات رصد نوعية المياه الخاصة بها مطيافاً يمكن أن يكشف عن الاضطرابات والنباتات والفوسفات باستخدام آلة تصوير ذات سمعة ذكية، كما أن برامجيات تصميم وتحليل المعدات كلها محررة بموجب تراخيص للجمعيات الإبداعية، مما يتيح إمكانية التكاثر العالمي، وقد استخدمت مجموعات المجتمعات المحلية في منطقة ساحل الخليج هذه الأدوات لتوثيق التلوث بالمياه بعد تسرب النفط.
OpenStreetMap and Environmental Mapping
وعلى الرغم من أن المتطوعون الذين يستعملون الأراضي، أو الغطاء الشجري، أو المرافق الصناعية، أو هيئات المياه، يُوجدون طبقة أساسية يمكن أن تُغلَق على البيانات، بينما تسهم مشاريع مثل GreenMap في حواجز على مستوى الأرض، أو في مواقع الانتظار، أو في مواقع الانتظار المحلية، في الوقت الذي تُضاف فيه الصور المستقاة من خرائط
التحديات والفرص
الخبرة التقنية والصيانة
ويتطلب بناء وتشغيل منصة رصد مفتوحة المصدر مهارات لا تملكها كل مجتمع، ومعايرة الاستشعار، والبيع، وتشكيل الشبكات، وتنظيف جميع أنواع التدريب على الطلب، غير أن هذا التحدي يتيح أيضا فرصا لبناء القدرات، كما أن العديد من المشاريع تدير حلقات عمل، وتنتج وثائق مفصلة، وتوظيف مرشدين متطوعين من الجامعات والشركات التقنية، وعلى سبيل المثال، فإن الشبكة المشتركة بين شركات صناعة البارونات والمهندسات، تحافظ على قوة العمل من خلال برنامج " إيكولوجيا " .
نوعية البيانات وتوحيدها
يمكن للمنظمين أو العلماء أن يقدموا بيانات مزعجة أو مُنحرفة، وبدون مراقبة دقيقة للجودة، يمكن فصل مجموعات البيانات التي تُصنع محلياً عن طريق أجهزة الرصد أو العلماء، وتعالج هذه البرامج من خلال توفير روتينات قياسية آلية، وتُراجع إلى محطات مرجعية، ونشر تقديرات لعدم التيقن.
التمويل والاستدامة
وهناك مشاريع كثيرة ذات مصادر مفتوحة تبدأ بتمويل من المنح أو من المحارم الطوعية، ولكنها تكافح للحفاظ على استبدال المعدات، والاستضافة السحابية، والدعم المجتمعي على المدى الطويل، ويتمثل اتجاه متزايد في معالجة الرصد باعتباره فائدة عامة: فالبلديات تخصص جزءا صغيرا من ميزانيتها البيئية للحفاظ على شبكات الاستشعار المجتمعية، وبعض المدن (مثل Amsterdam) قد أدرجت بيانات المواطن في شكل نموذج
الاعتبارات القانونية والأخلاقية
وكثيراً ما تنطوي جمع البيانات البيئية على تسجيل معلومات عن الموقع، مما يمكن أن يثير شواغل تتعلق بالخصوصية إذا لم يتم التعامل معها بعناية، وتشمل برامج المصادر المفتوحة عادة خيارات لاستخلاص البيانات أو تجميعها على مستوى الأحياء، وينبغي للمجتمعات المحلية أيضاً أن تضع سياسات واضحة لإدارة البيانات: من يملك البيانات، ومن يُحتفظ بها، ومن يستطيع الوصول إليها.() وعندما تكون قرارات مجلس البيانات [FLT:] مفتوحة.()
دور إدارة الخدمات المفتوحة في الرصد البيئي
فبمجرد كل منصة الرصد الفعالة هي نظام قوي لإدارة المستخدمين والأجهزة واللوحات والمحتوى المساعد مثل المواد التعليمية أو قواعد الإنذار، حيث توجد نظم لإدارة المحتوى غير المباشر ذات المصدر المفتوح، وتحتفظ المنصات مثل Directus بمستويات مرنة ذات قاعدة بيانات يمكن أن تخزن أدواراً متبادلة للمستخدمين (الموقع، العدد الإجمالي).
Directus in Practice: A Community Monitoring Portal
:: تخيّل مجموعة من الأحياء تُنشئ شبكة من خمسين جهازاً من أجهزة الاستشعار الجوي والضوضاء، وهي بحاجة إلى مركز مركزي يستطيع فيه المتطوعون تسجيل أجهزةهم، وتحميل ملفات المعايرة، وتنظر إلى لوحات بيانات جاهزة في الوقت الحقيقي، وترغب مدرسة في عرض مجموعة فرعية من البيانات لمشروع علمي، بينما يحتاج صحفي محلي إلى بيانات مدروسة عن التلوث المروري، ويوفر نظاماً لتوثيق المستخدمين، وتصاريح العمل.
قابلية التشغيل المتبادل للبيانات والاتحاد
ويدعم التوجيه أيضاً عمليات الاتصال الشبكية والوصلات الخارجية للمبادرة، مما يتيح للشبكات المجتمعية تبادل البيانات مع المجمّعين الأكبر مثل OpenAQ] أو ] AirNow.() ويمكن للمجتمعات المحلية، من خلال توحيد أشكال البيانات المشتركة (GeoJSON) من أجل الموقع، فقدان الثقة من أجل السلسلة الزمنية)، أن تسهم في تحقيق الجودة البيئية.
خاتمة
وتثبت برامج الرصد البيئي المفتوحة المصدر أن أجهزة الاستشعار الرخيصة، والمدونة المشتركة، ومشاركة المجتمع المحلي يمكن أن تنتج بيانات دقيقة من الناحية العلمية ومتحولة اجتماعياً، ومن قياس الجسيمات فوق البنفسجية خارج المدرسة إلى تتبع مستويات النيترات في نهر ما، فإن هذه البرامج تعطي السكان الأدوات لفهم محيطاتهم والدعوة إلى التغيير، كما أن الفوائد - إمكانية الوصول والشفافية والتكييف والتعليم والتمكين - ليست ذات طابع نظري.