Projekty Climate Detectives 2023-2024


Název projektu: biodiverzita se satelitními daty? Možná studie

Liceo Cantone   Pomigliano D'arco   Itálie

Výzkumná otázka

Propojení pozorování Země s daty o biodiverzitě s vysokou průchodností - možná studie?

Shrnutí projektu

V rámci tohoto projektu studenti analyzují multispektrální snímky, aby zmapovali povrch země v oblasti "Regi Lagni", což je rozsáhlá oblast (přibližně 1300 km2), zejména se naše studie týká města Pomigliano d'Arco, které protíná koryto řeky/kanál "Santo Spirito", který se zvedá vlevo od potoka Regi Lagni v srdci údolí Kampánie. Tyto oblasti se vyznačují přítomností tmavých, hlubokých, dobře odvodněných, propustných, snadno zpracovatelných vulkanických půd Obrázek 1
Vápencové půdy mají střední až středně jemnou strukturu, s mírnou drenáží a hladinou podzemní vody, která může být během vlhkého období i velmi povrchová. prostřednictvím jejího zbarvení žáci sledují změny biodiverzity, které souvisejí s prostředím a klimatem našeho území. Studie byla provedena porovnáním pozorovaných multispektrálních snímků se skutečnou vegetací přítomnou v jedné z našich nejdůležitějších městských zelených oblastí s názvem "Parco delle acque". porovnání ukazuje změnu biodiverzity zejména prostřednictvím změny odstínů zeleně respektující snímek a fotografie pin posledních let ve stejném období. Studenti se domnívají, že sledování barevnosti ploch je nezbytné pro identifikaci problémů spojených se změnou klimatu a pro sledování změn v biodiverzitě konkrétního území.

Hlavní výsledky a závěry

Propojení pozorování Země s daty o biodiverzitě s vysokou průchodností - možná studie?

Studenti zahájili studii stažením a analýzou multispektrálních snímků vztahujících se k časovému rozmezí od prosince 2022 do prosince 2023 Analýza byla provedena sběrem dat o trendu křivky odrazivosti vegetace, která se na různých vlnových délkách řídí obsahem a typem listových pigmentů, vnitřní strukturou listu a obsahem vody. Studenti pozorovali změnu barvy prvků, které určují charakteristické chování vegetace ve viditelných pásmech (absorbují v modré a červené a odrážejí v zelené) a v blízké a střední infračervené oblasti. Jak ukazuje obrázek 2, u normalizovaného rozdílového vegetačního indexu (NDVI) měnícího se od 18. března 2023 do 14. února 2024 dochází ke změnám v počtu zelených pixelů. Studenti vypočítají hodnotu odrazivosti podle tohoto vzorce: NDVI =NIR-Red/NIR+Red Jedná se o měřítko zdravotního stavu vegetace založené na tom, jak rostliny odrážejí světlo určitých vlnových délek. Rozsah hodnot NDVI je -1 až 1. Záporné hodnoty NDVI (hodnoty blížící se -1) odpovídají vodě. Hodnoty blízké nule (-0,1až 0,1) obecně odpovídají neúrodným oblastem skal, písku nebo sněhu. Nízké kladné hodnoty představují keře a travnaté plochy (přibližně 0,2 až 0,4), zatímco vysoké hodnoty označují deštné lesy mírného a tropického pásma (hodnoty blížící se 1). Čím vyšší je hodnota, tím větší je vitalita vegetace. Obrázek 3. Závěrem lze konstatovat, že studenti pozorovali změny v NDVI a v odstínech zelené barvy ve stejné studované oblasti, což svědčí o změně rostlin. druhů. .

Obrázek 2: studie provedená studenty na NDVI a stejné oblasti v různých obdobích roku
Obrázek 3: Změny odrazivosti stejné zájmové oblasti

Co bude dál? Akce, které pomohou změnit a zmírnit tento problém

Studenti díky tomuto studiu pochopili důležitost sledování biodiverzity na našem území a zdůrazňují její roli při udržování ekosystémových služeb, jako je produkce čisté vody a potravin, regulace a přizpůsobování se změně klimatu, podpora koloběhu živin, udržování zdraví a mnoho dalších sociálních a kulturních přínosů, které jsou studentům dobře známy. Pomocí experimentální činnosti žáci vypracovávají konkrétní projekt, v němž jsou družicová data korelována s reálnými daty získanými v laboratoři naší školy. Záměrem je vytvořit laboratorní protokol pro hodnocení ochrany a zajištění naší zelené městské oblasti "Parco delle Acque" e specifické chování pro každý z následujících faktorů: listové pigmenty, chlorofyl, který tvoří přibližně 65% pigmentů, pigmenty a epidermis dosahující parenchymu a mezofylu může poskytnout přímé informace o stavu, který je více či méně rozvinutý v závislosti na zdravotním stavu rostliny, konkrétní odrůdě a druhu a koreluje se satelitem. Studie byla provedena experimentální činností známou jako chromatografie: z listu se získá 10 disků o známém průměru (odpovídajících přibližně 0,5 g hmotnosti rozemletých) a vypočítá se celková plocha a jejich čerstvá hmotnost. Poté se disky vloží do předem vychlazeného hmoždíře a po přidání kapalného dusíku nebo křemenných krystalů se materiál pomocí tlouku rozmělní na velmi jemný prášek. Na konci našeho dělení budeme pozorovat následující situaci Identifikaci sloučeniny lze provést na základě vzdálenosti, kterou urazí v souvislosti s ní čela, tj. výpočtem hodnoty RF. RF = vzdálenost počátečního pásma / vzdálenost počáteční fronty Vyhodnocení provedeme pomocí extrakce listových pigmentů a chlorofylu a korelujeme je s údaji s multispektrálním snímkem. Obrázek 4

Další obsah:

Climate-Detectives-Busiello-R-23-242.pdf

Projekty vytvářejí týmy a přebírají plnou odpovědnost za sdílená data.
← Všechny projekty