Climate Detectives projekti 2023-2024


Projekta nosaukums: bioloģiskā daudzveidība ar satelīta datiem? Iespējamais pētījums

Liceo Cantone   Pomigliano D'arco   Itālija

Pētījuma jautājums

Zemes novērojumu savienošana ar augstas caurlaidības bioloģiskās daudzveidības datiem - iespējams pētījums?

Projekta kopsavilkums

Šajā projektā studenti analizē multispektrālos attēlus, lai kartētu zemes virsmu "Regi Lagni apgabalā", kas ir plaša teritorija (aptuveni 1300 km2), jo īpaši mūsu pētījums ir saistīts ar Pomigliano d'Arco pilsētu, ko šķērso "Santo Spirito" upes gultne/kanāls, kas paceļas pa kreisi no Regi Lagni straumes Kampānijas ielejas centrā. Šiem apgabaliem ir raksturīgas tumšas, dziļas, labi drenētas, labi caurlaidīgas, viegli apstrādājamas vulkāniskās augsnes 1. attēls.
Kaļķakmens augsnes ir vidēji līdz vidēji smalkas struktūras, ar mērenu drenāžu un gruntsūdeni, kas mitruma sezonā var kļūt arī ļoti virspusēja. ar tās krāsas maiņu skolēni novēro bioloģiskās daudzveidības izmaiņas, kas saistītas ar mūsu teritorijas vidi un klimatu. Pētījums tika veikts, salīdzinot novērotos multispektrālos attēlus ar reālo veģetāciju, kas atrodas vienā no svarīgākajām mūsu pilsētas zaļajām zonām ar nosaukumu "Parco delle acque". salīdzinājums liecina par bioloģiskās daudzveidības izmaiņām, jo īpaši, mainoties zaļo toņu nokrāsām, ņemot vērā attēla un fotoattēlu, kas uzņemti pēdējo gadu laikā. Skolēni uzskata, ka teritoriju krāsu monitorings ir būtisks, lai identificētu problēmas, kas saistītas ar klimata pārmaiņām, un uzraudzītu bioloģiskās daudzveidības izmaiņas konkrētā teritorijā.

Galvenie rezultāti un secinājumi

Zemes novērojumu savienošana ar augstas caurlaidības bioloģiskās daudzveidības datiem - iespējams pētījums?

Studenti sāk pētījumu ar multispektrālo attēlu lejupielādi un analīzi, kas attiecas uz laika periodu no 2022. gada decembra līdz 2023. gada decembrim.Analīze tika veikta, vācot datus par veģetācijas atstarojuma līknes tendenci, ko dažādos viļņu garumos regulē lapu pigmentu saturs un veids, lapu iekšējā struktūra un ūdens saturs. Studenti novēroja elementu, kas nosaka veģetācijai raksturīgo uzvedību redzamajās joslās (tie absorbē zilā un sarkanā krāsā un atstaro zaļā krāsā), kā arī tuvajā un vidējā infrasarkanajā diapazonā, krāsas maiņu. Kā redzams 2. attēlā, normalizētais atšķirību veģetācijas indekss (NDVI) mainās no 2023. gada 18. marta līdz 2024. gada 14. februārim, ir izmaiņas zaļo pikseļu skaitā. Skolēni aprēķina atstarošanas vērtību pēc šādas formulas NDVI =NIR-Red/NIR+Red Tas ir veģetācijas veselības stāvokļa mērs, kas balstās uz to, kā augi atstaro gaismu noteiktos viļņu garumos. NDVI vērtību diapazons ir no -1 līdz 1. NDVI negatīvās vērtības (vērtības, kas tuvojas -1) atbilst ūdenim. Vērtības, kas tuvas nullei (-0,1līdz 0,1), parasti atbilst neauglīgām akmeņu, smilšu vai sniega platībām. Zemas, pozitīvas vērtības norāda uz krūmiem un pļavām (aptuveni 0,2 līdz 0,4), savukārt augstas vērtības norāda uz mērenā klimata un tropu lietus mežiem (vērtības tuvojas 1). Jo augstāka vērtība, jo lielāka veģetācijas intensitāte. attēls. Noslēgumā skolēni novēroja NDVI un zaļo toņu izmaiņas tajā pašā pētījuma teritorijā, kas liecina par augu. sugu izmaiņām. .

2. attēls: studentu veiktais pētījums par tās pašas teritorijas NDVI a dažādos gada periodos.
3. attēls: Atstarojuma izmaiņas tajā pašā interesējošā apgabalā

Kas tālāk? Pasākumi, lai mainītu situāciju un palīdzētu mazināt problēmu

Skolēni, veicot šo pētījumu, izprot, cik svarīgi ir uzraudzīt bioloģisko daudzveidību mūsu teritorijā, un viņi uzsver ekosistēmas nozīmi ekosistēmu pakalpojumu uzturēšanā, piemēram, tīra ūdens un pārtikas ražošana, regulēšana un pielāgošanās klimata pārmaiņām, barības vielu ciklu uzturēšana, veselības saglabāšana un daudzi citi sociālie un kultūras ieguvumi, ir skolēniem labi zināmi. Izmantojot eksperimentālo darbību, skolēni izstrādā konkrētu projektu, kurā satelīta dati tiek sasaistīti ar reāliem datiem, kas iegūti mūsu skolas laboratorijā. Ideja ir izveidot laboratorijas protokolu, lai novērtētu mūsu zaļās pilsētas teritorijas "Parco delle Acque" aizsardzību un saglabāšanu. e specifisku uzvedību katram no šādiem faktoriem: lapu pigmenti, hlorofils, kas veido aptuveni 65% pigmentu, pigmenti un epiderma sasniedzot parenhīmu un mezofilu, var sniegt tiešu informāciju par stāvokli, kas ir vairāk vai mazāk attīstīts atkarībā no auga veselības stāvokļa, konkrētās šķirnes un sugas un korelējot ar satelīta. Pētījums tika veikts ar eksperimentālu darbību, kas pazīstama kā hromatogrāfija: no lapas iegūst 10 zināma diametra diskus (kas atbilst aptuveni 0,5 g sverošiem sasmalcinātiem diskiem) un aprēķina kopējo virsmas laukumu un to svaigo svaru. Pēc tam diskus ievieto iepriekš atdzesētā miezerī un, pievienojot šķidro slāpekli vai kvarca kristālus, materiālu ar piestu sasmalcina līdz ļoti smalkam pulverim. Sadalīšanas beigās mēs novērosim šādu situāciju Savienojuma identifikāciju var veikt, pamatojoties uz attālumu, ko ar to mēra priekšējā daļa, t. i., aprēķinot RF vērtību. RF = sākuma joslas attālums/ sākuma frontes attālums Novērtējums tiks veikts ar lapu pigmentu un hlorofila izdalīšanu un korelāciju ar multispektrālā attēla datiem. attēls

Cits saturs:

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

Projektus veido komandas, un tās uzņemas pilnu atbildību par koplietojamajiem datiem.
← Visi projekti