Projekty Climate Detectives 2023-2024


Názov projektu: biodiverzita so satelitnými údajmi? Možná štúdia

Liceo Cantone   Pomigliano D'arco   Taliansko

Výskumná otázka

Možnosť prepojenia pozorovania Zeme s údajmi o biodiverzite s vysokou priepustnosťou?

Zhrnutie projektu

V tomto projekte študenti analyzujú multispektrálne snímky na zmapovanie povrchu "oblasti Regi Lagni", rozsiahlej oblasti (približne 1300 km2), pričom naša štúdia sa týka najmä mesta Pomigliano d'Arco, cez ktoré preteká koryto rieky/kanál "Santo Spirito", ktoré sa nachádza na ľavej strane potoka Regi Lagni v srdci údolia Kampánie. Tieto oblasti sa vyznačujú prítomnosťou tmavých, hlbokých, dobre odvodnených, priepustných, ľahko spracovateľných vulkanických pôd.
Vápencové pôdy majú stredne až stredne jemnú štruktúru, s miernou drenážou a hladinou podzemnej vody, ktorá môže byť počas vlhkého obdobia aj veľmi povrchová. svojou zmenou farby žiaci sledujú zmeny biodiverzity, ktoré súvisia s prostredím a klímou nášho územia. Štúdia bola vykonaná porovnaním pozorovaných multispektrálnych snímok so skutočnou vegetáciou prítomnou v jednej z najdôležitejších našich mestských zelených oblastí s názvom "Parco delle acque". porovnanie ukazuje zmenu biodiverzity najmä prostredníctvom zmeny odtieňov zelenej farby rešpektujúc snímky a fotografie z posledných rokov v rovnakom období. Študenti sa domnievajú, že monitorovanie farieb plôch je nevyhnutné na identifikáciu problémov súvisiacich so zmenou klímy a na monitorovanie zmien biodiverzity konkrétneho územia.

Hlavné výsledky a závery

Možnosť prepojenia pozorovania Zeme s údajmi o biodiverzite s vysokou priepustnosťou?

Študenti začnú štúdiu sťahovaním a analýzou multispektrálnych snímok týkajúcich sa časového obdobia od decembra 2022 do decembra 2023 Analýza sa uskutočnila zhromažďovaním údajov o trende krivky odrazivosti vegetácie, ktorá je regulovaná pri rôznych vlnových dĺžkach obsahom a typom listových pigmentov, vnútornou štruktúrou listu a obsahom vody. Študenti pozorovali zmenu farby prvkov, ktoré určujú charakteristické správanie vegetácie vo viditeľných pásmach (absorbujú v modrom a červenom a odrážajú v zelenom) a v blízkom a strednom infračervenom pásme. Ako je znázornené na obrázku 2, v normovanom rozdielovom vegetačnom indexe (NDVI) meniacom sa od 18. marca 2023 do 14. februára 2024 sú zmeny v počte zelených pixelov. Študenti vypočítajú hodnotu odrazivosti podľa tohto vzorca NDVI =NIR-Red/NIR+Red Je to miera zdravotného stavu vegetácie na základe toho, ako rastliny odrážajú svetlo určitých vlnových dĺžok. Rozsah hodnôt NDVI je od -1 do 1. Záporné hodnoty NDVI (hodnoty blížiace sa k -1) zodpovedajú vode. Hodnoty blízke nule (-0,1 až 0,1) vo všeobecnosti zodpovedajú neúrodným oblastiam skál, piesku alebo snehu. Nízke kladné hodnoty predstavujú kroviny a trávnaté plochy (približne 0,2 až 0,4), zatiaľ čo vysoké hodnoty označujú dažďové lesy mierneho a tropického pásma (hodnoty blížiace sa k 1). Čím je hodnota vyššia, tým je vegetácia intenzívnejšia. Obrázok 3. Na záver študenti pozorovali zmeny v NDVI a v odtieňoch zelenej farby v tej istej študovanej oblasti, čo dokazuje zmenu rastlin. druhov. .

Obrázok 2: štúdia vykonaná študentmi na NDVI a tej istej oblasti v rôznych obdobiach roka
Obrázok 3: Zmeny odrazivosti tej istej oblasti záujmu

Čo ďalej? Akcie, ktoré pomôžu zmeniť a zmierniť tento problém

Žiaci vďaka tomuto štúdiu pochopili význam monitorovania biodiverzity na našom území a zdôrazňujú úlohu pri udržiavaní ekosystémových služieb, ako je produkcia čistej vody a potravín, regulácia a prispôsobovanie sa klimatickým zmenám, podpora kolobehu živín, udržiavanie zdravia a mnohé ďalšie sociálne a kultúrne prínosy, ktoré sú žiakom dobre známe. Pomocou experimentálnej činnosti žiaci vypracujú konkrétny projekt, v ktorom satelitné údaje porovnajú s reálnymi údajmi získanými v laboratóriu našej školy. Zámerom je vytvoriť laboratórny protokol na hodnotenie ochrany a zabezpečenia našej zelenej mestskej oblasti "Parco delle Acque" e špecifické správanie pre každý z nasledujúcich faktorov: listové pigmenty, chlorofyl, ktorý tvorí približne 65% pigmentov, pigmenty a epidermis dosahujú parenchým a mezofyl môže poskytnúť priamu informáciu o stave, ktorý je viac alebo menej rozvinutý v závislosti od zdravotného stavu rastliny, konkrétnej odrody a druhu a koreluje so satelitom. Štúdia sa uskutočnila pomocou experimentálnej činnosti známej ako chromatografia: z listu sa získa 10 diskov so známym priemerom (zodpovedajúcich približne 0,5 g hmotnosti vyfrézovaných) a vypočíta sa celková plocha povrchu a ich čerstvá hmotnosť. Potom sa disky vložia do vopred vychladeného tĺčika a po pridaní tekutého dusíka alebo kryštálov kremeňa sa materiál pomocou tĺčika rozdrví na veľmi jemný prášok. Na konci našej separácie budeme pozorovať nasledujúcu situáciu Identifikáciu zlúčeniny možno vykonať na základe vzdialenosti, ktorú prešla v súvislosti s ňou čelná strana, t. j. výpočtom hodnoty RF. RF = vzdialenosť počiatočného pásma/ vzdialenosť počiatočného frontu Vyhodnotenie sa vykoná pomocou extrakcie listových pigmentov a chlorofylu a ich korelácie s údajmi s multispektrálnym obrazom. Obrázok 4

Ďalší obsah:

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

Projekty vytvárajú tímy a preberajú plnú zodpovednosť za zdieľané údaje.
← Všetky projekty