SmartAG · Πειραματικός Αγρός Πλαισίων
Μεταπτυχιακή έρευνα · 2026–2027 · English
Γεωργία ακριβείας · Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο

Δορυφορική και επίγεια παρακολούθηση πειραματικού ξηρικού λιβαδιού

Ορεινή λιβαδική έκταση 8 στρεμμάτων στα Πλαίσια Μαλακασίου (Βόρεια Τζουμέρκα) οργανώνεται ως πειραματικός αγρός για τη σύγκριση εναλλακτικών χρήσεων γης (βελτίωση λιβαδιού, δασολιβαδικό σύστημα, δενδροφύτευση, καλλιέργειες), με χρονοσειρές δορυφορικών δεικτών βλάστησης και επίγειες μετρήσεις.

Έκταση8.117 m²
Κέντρο (WGS84)39,4865 Β · 20,9690 Α
Σημερινή χρήσηΦυσικός βοσκότοπος
ΆρδευσηΌχι (ξηρικό)
Εικονοστοιχεία Sentinel-262 αμιγή / 82 >50%
01 · Περιοχή μελέτης

Το αγροτεμάχιο στον κάνναβο του Sentinel-2

Το αγροτεμάχιο είναι πεντάπλευρο, διαστάσεων περίπου 77 × 105 m, και αποτελεί ξηρικό λιβάδι που χρησιμοποιείται για βόσκηση. Δεν διαθέτει ακόμη άρδευση, αισθητήρες ή μετεωρολογικό σταθμό· η τρέχουσα περίοδος καταγράφει επομένως την κατάσταση αναφοράς πριν από την εφαρμογή των μεταχειρίσεων.

Στο σχέδιο το αγροτεμάχιο απεικονίζεται επί του καννάβου 10 m του Sentinel-2 (UTM, ζώνη 34N). Μόνο τα εικονοστοιχεία που βρίσκονται εξ ολοκλήρου εντός του ορίου είναι αμιγή, χωρίς φασματική ανάμειξη με τις γειτονικές εκτάσεις. Οι ζώνες θα χαραχθούν σε αντιστοιχία με τον κάνναβο, ώστε κάθε μεταχείριση να καλύπτεται από αμιγή εικονοστοιχεία.

Όριο σε ΕΓΣΑ87 (EPSG:2100) και WGS84· αρχή καννάβου 497270 E, 4370820 N.

0 1 2 3 4 20 m Β
Όριο αγροτεμαχίου (κορυφές 0–4) πάνω στον κάνναβο 10 m του Sentinel-2. Βορράς καννάβου· UTM 34N.
02 · Πειραματικός σχεδιασμός

Ζώνες και μεταχειρίσεις

Ο αγρός διαιρείται σε οκτώ ισοεμβαδικές ζώνες των 1.000 m² περίπου. Η κατανομή των μεταχειρίσεων στις ζώνες θα καθοριστεί μετά την ανάλυση των πολυετών δεδομένων και την εδαφολογική δειγματοληψία, ώστε η χωρική παραλλακτικότητα του εδάφους και της υγρασίας να μην επηρεάζει συστηματικά τη σύγκριση. Η εφαρμογή των πρώτων μεταχειρίσεων προγραμματίζεται για το 2027.

ΚωδικόςΥποψήφια μεταχείρισηΣκοπός
CΦυσικό λιβάδι χωρίς μεταχείρισηΜάρτυρας· συνέχεια της χρονοσειράς αναφοράς
VOΜίγμα βίκου και βρώμηςΞηρική χορτονομή υψηλής βιομάζας· βιολογική δέσμευση αζώτου από το ψυχανθές
PΦυσικό λιβάδι με φωσφορική λίπανσηΒελτίωση χωρίς κατεργασία του εδάφους
CLΕπισπορά τριφυλλιού στην υπάρχουσα φυτοκάλυψηΕμπλουτισμός με ψυχανθή με ελάχιστη διατάραξη του εδάφους
SPΔασολιβαδικό σύστημα: λιβάδι με αραιή δενδροφύτευσηΣκίαση, κτηνοτροφικά προϊόντα και ξυλεία, με διατήρηση της βόσκησης
TΔενδροφύτευση για ξυλεία (π.χ. καρυδιά, αγριοκερασιά)Μακροπρόθεσμη παραγωγή ξυλείας για ιδιωτική χρήση, κατόπιν γνώμης της δασικής υπηρεσίας
VGΜικρά τεμάχια κηπευτικών (ενδεχομένως)Εντατική χρήση στο γονιμότερο τμήμα, εφόσον το υποστηρίζουν τα δεδομένα αναφοράς

Κάθε ζώνη παρακολουθείται με χρονοσειρές των δεικτών NDVI, NDRE και NDMI, σε συνδυασμό με εργαστηριακές αναλύσεις εδάφους και μετρήσεις επιτόπιου μετεωρολογικού σταθμού. Σε χωρική διακριτική ικανότητα 10 m, μια ζώνη 1.000 m² αντιστοιχεί σε περίπου δέκα εικονοστοιχεία Sentinel-2. Εφόσον εξασφαλιστεί πρόσβαση, τα δεδομένα PlanetScope (3 m) θα δώσουν περίπου εκατό, και οι δύο αισθητήρες θα συγκριθούν ως προς την ικανότητα διάκρισης των ζωνών και καταγραφής της εγκατάστασης του νέου λιβαδιού και των νεαρών δέντρων.

03 · Υποδομή δεδομένων

SmartAG: αυτόνομη υποδομή συλλογής και ανάλυσης δεδομένων

Τα δεδομένα του αγροτεμαχίου συγκεντρώνονται στο SmartAG, υποδομή λογισμικού ανοιχτού κώδικα που λειτουργεί σε ιδιόκτητο διακομιστή του ερευνητή. Κάθε πηγή συλλέγεται αυτοματοποιημένα, αποθηκεύεται ανά εικονοστοιχείο και ανά ημερομηνία, και αναλύεται σε συνδυασμό με τις καταγραφές πεδίου. Ορισμένα τμήματα, όπως η λήψη δεδομένων PlanetScope και οι ειδοποιήσεις, θα ενεργοποιηθούν με την έναρξη του πειράματος.

Η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο γίνεται μέσω του Home Assistant, που λειτουργεί σε ξεχωριστό σύστημα και συνδέεται με τον διακομιστή μέσω κρυπτογραφημένης σύνδεσης SSL, σε συνεργασία με τον πράκτορα τεχνητής νοημοσύνης OpenClaw (ChatGPT μέσω OAuth). Ο πράκτορας συντάσσει ημερήσιες, εβδομαδιαίες και μηνιαίες αναφορές και εκδίδει ειδοποίηση όταν προβλέπεται ή καταγράφεται ακραίο καιρικό φαινόμενο στον αγρό.

Πηγές
  • Sentinel-2 L2A, από το 2017
  • Συντελεστής οπισθοσκέδασης ραντάρ Sentinel-1
  • PlanetScope (έχει ζητηθεί)
  • Ημερήσιος καιρός από το 1991 (επανανάλυση ERA5) και μετεωρολογικός σταθμός στο πεδίο (προγραμματίζεται)
  • SoilGrids και εργαστηριακές αναλύσεις εδάφους
  • Καταγραφές πεδίου στο farmOS
Συλλογή
  • Αυτοματοποιημένη ημερήσια συλλογή
  • Μάσκα νεφών και σκιών
  • Εξαγωγή τιμών ανά εικονοστοιχείο στον κάνναβο 10 m
Αποθήκευση & ανάλυση
  • Βάση δεδομένων PostgreSQL
  • Χρονοσειρές NDVI, NDRE, NDMI
  • Εποχική κλιματολογία και αποκλίσεις
  • Χρονική σταθερότητα της εντός-αγρού παραλλακτικότητας
  • Συγκρίσεις ανά ζώνη
Αποτελέσματα
  • Πίνακες ελέγχου Grafana
  • Παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο στο Home Assistant
  • Αυτόματες αναφορές: ημερήσιες, εβδομαδιαίες, μηνιαίες
  • Ειδοποιήσεις για ακραία φαινόμενα
  • Συγκρίσεις μεταχειρίσεων
  • Κρυπτογραφημένα ημερήσια αντίγραφα ασφαλείας
04 · Δεδομένα

Ο αγρός σε αριθμούς

Τα γραφήματα ενημερώνονται αυτόματα κάθε βράδυ από τη βάση δεδομένων του SmartAG. Εμφανίζονται μόνο ανοιχτά δεδομένα του προγράμματος Copernicus και της επανανάλυσης ERA5.

Δείκτες βλάστησης, 2017–σήμερα

Μέσος όρος των αμιγών εικονοστοιχείων ανά καθαρή λήψη Sentinel-2. Το NDVI δείχνει την πυκνότητα της βλάστησης, το NDRE τη χλωροφύλλη και την κατάσταση αζώτου, και το NDMI την υγρασία του φυλλώματος. Σύρετε ή χρησιμοποιήστε τη ροδέλα για μεγέθυνση. Εξαιρέθηκαν 7 λήψεις του 2022 με φυσικά αδύνατες τιμές λόγω σφάλματος βαθμονόμησης.

Εποχική πορεία

Η φετινή και η περσινή χρονιά σε σύγκριση με τη διάμεσο και το ενδοτεταρτημοριακό εύρος 2017–2025, ανά δεκαήμερο.

Χωρική παραλλακτικότητα

Μέση σχετική απόκλιση του NDVI κάθε κελιού 10 m από τον μέσο όρο του αγρού, σε όλες τις καθαρές λήψεις. Περάστε τον δείκτη πάνω από ένα κελί για την τιμή.

Ετήσια βροχόπτωση και θερμοκρασία, 1991–σήμερα

Το τρέχον έτος εμφανίζεται αχνό, γιατί δεν έχει ολοκληρωθεί. Η διακεκομμένη γραμμή είναι ο μέσος όρος της κλιματικής περιόδου αναφοράς.

Μηνιαίο κλίμα 1991–2020

Μέση μηνιαία βροχόπτωση, εξατμισοδιαπνοή αναφοράς ET₀ (FAO-56) και μέση θερμοκρασία.

Ραντάρ Sentinel-1, μηνιαίοι μέσοι όροι

Συντελεστής οπισθοσκέδασης VV και VH και δείκτης βλάστησης ραντάρ (RVI). Το ραντάρ βλέπει μέσα από τα σύννεφα και ανταποκρίνεται στη δομή της βλάστησης και στην υγρασία του εδάφους.

Υδατικό ισοζύγιο και υγρασία εδάφους

Ετήσια διαφορά βροχόπτωσης και εξατμισοδιαπνοής αναφοράς (P − ET₀) και ελάχιστη υγρασία εδάφους 7–28 cm το καλοκαίρι, από την επανανάλυση ERA5. Είναι εκτίμηση μοντέλου, όχι επιτόπια μέτρηση.

Θερμικό στρες και παγετός

Ημέρες με μέγιστη θερμοκρασία πάνω από 30 °C και ημέρες παγετού ανά έτος, με τη γραμμική τάση της περιόδου.

Σύσταση εδάφους ανά βάθος

Εκτίμηση του μοντέλου SoilGrids 2.0 (ISRIC) σε ανάλυση 250 m. Θα αντικατασταθεί από τις εργαστηριακές αναλύσεις των δειγμάτων ανά ζώνη.
Στατιστικός πίνακας

Ποιότητα, αβεβαιότητα και τάσεις

Οι παρακάτω δείκτες συμπληρώνουν τα γραφήματα με μετρήσεις ποιότητας και απλές διερευνητικές στατιστικές. Δεν αντικαθιστούν την τελική ανάλυση ανά πειραματική ζώνη.


Πηγές: Copernicus Sentinel-2 L2A (ESA) · ERA5 (ECMWF / Copernicus Climate Change Service).

05 · Χρονοδιάγραμμα

Χρονοδιάγραμμα

Νοε–Δεκ 2026Κατάσταση αναφοράς: χρονοσειρές Sentinel-2 και Sentinel-1 από το 2017, ιστορικά μετεωρολογικά δεδομένα, εδαφολογικά δεδομένα· δειγματοληψία εδάφους
Ιαν–Φεβ 2027Χάραξη των ζωνών επί του δορυφορικού καννάβου και σήμανση με GNSS· προμήθεια σπόρων και λιπασμάτων· εγκατάσταση μετεωρολογικού σταθμού· προετοιμασία εδάφους
Άνοιξη 2027Εφαρμογή των πρώτων μεταχειρίσεων
Απρ–Ιουν 2027Παρακολούθηση των ζωνών: δορυφορικές χρονοσειρές, μετεωρολογικές μετρήσεις, φωτογραφική τεκμηρίωση πεδίου
Ιουν–Σεπ 2027Ανάλυση της πρώτης καλλιεργητικής περιόδου· σύγκριση Sentinel-2 και PlanetScope
06 · Χρήση δεδομένων

Δεδομένα και επικοινωνία

Όλα τα δορυφορικά δεδομένα χρησιμοποιούνται αποκλειστικά για μη εμπορική ακαδημαϊκή έρευνα και εκπαίδευση, στο πλαίσιο του ΠΜΣ Εφαρμογές Γεωργίας Ακριβείας (ΕΓΑ) του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου και του Πανεπιστημίου Πατρών. Οι εμπορικές εικόνες δεν αναδιανέμονται· στις εργασίες και τις δημοσιεύσεις εμφανίζονται μόνο παράγωγοι δείκτες και αποτελέσματα.

Θωμάς Σοπιλίδης

Μεταπτυχιακός φοιτητής, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο

Πατήστε για εμφάνιση

Σελίδα του προγράμματος: eap.gr – Εφαρμογές Γεωργίας Ακριβείας

Σύγκριση NDVI: Planet και Sentinel-2, με βροχή, θερμοκρασία και υγρασία εδάφους

Μέσος NDVI ανά ημερομηνία πάνω στο οικόπεδο, από καθαρά pixel (χωρίς σύννεφα). Βροχή, θερμοκρασία και υγρασία εδάφους: ERA5-Land (μέσες ημερήσιες τιμές, 9 km). Εμφανίζονται μόνο συγκεντρωτικές τιμές.

Planet Team (2026). Planet Application Program Interface: In Space for Life on Earth. San Francisco, CA. https://api.planet.com.