دور الجيز في رصد المناخ تغير آثار النظم الإيكولوجية المحلية

Case Study: Coastal Erosion in the Mississippi Delta]

وتفقد دلتا نهر ميسيسيبي الأرض بمعدل مفزع بسبب مزيج من ارتفاع مستوى سطح البحر، وتقلص إمدادات الرواسب، ويستخدم الباحثون في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وجامعة لويزيانا الحكومية نظام المعلومات الجغرافية لإكمال الخرائط التاريخية من القرن الثامن عشر مع دراسات استقصائية حديثة عن اليدر لتحديد كمية فقدان الأراضي الرطبة، وقد وثقت هذه التحليلات المكانية فقدان ما يزيد على 800 1 ميل مربع من الأراضي الساحلية في أقل من قرن.

الغطاء النباتي والغلاف الأرضي

(ج) إن مؤشر النباتات المُعادَل (NDVI) المستمد من أجهزة الاستشعار الساتلية مثل MODIS و Sentinel-2 يوفر سجلاً مستمراً للخضرة، ومن خلال تحليل اتجاهات الأشعة دون الحمراء، يمكن لأخصائيي التنبيهات الإيكولوجية أن يحددوا المناطق التي تشهد التصحر أو التخلف الغذائي للغابات أو التخلي عن الزراعة، مثلاً في تحليلات حرارة أمازون للأحراج غير القانونية،

• Forest cover loss:] Global Forest Watch uses GIS to display real-time deforestation alerts, enabling conservationists to respond quickly.
• Wetland hydrology:] GIS models combine soil moisture data and digital elevation models to predict how changes in precipitation affect water levels in peatlands and marshes.
• Fire regime mapping:] GIS integrates historical fire polygons with climate projections to predict changes in wildfire frequency and severity, informing fuel management strategies.

التنوع البيولوجي وشيوعات الموئل

كما أن نموذج توزيع الأنواع هو أحد أقوى تطبيقات نظام المعلومات الجغرافية في بحوث تغير المناخ، حيث يدمج البيانات المتعلقة باحتلال الأنواع من سجلات المتاحف أو منابر علم المواطن مثل الناتورين مع الطبقات البيئية (الطبيعة، التهطال، الارتفاع)، يمكن للباحثين أن يُتوقعوا كيف سيتحول نطاق الأنواع إلى سيناريوهات المناخ المقبلة، وعلى سبيل المثال، أظهر نظام إدارة البيانات والبيانات والتحليل أن موائل خط الأشعة في المحيط الأمريكي يتقلص.

تعقب حالات الهجرة: نظرة أقرب ]

وكثيرا ما تُتبَع حركة الأنواع الأرضية باستخدام القياسات عن بعد بواسطة الإذاعة وسلاسل المواقع العالمية، وقاعدة المعلومات الجغرافية هي الأداة التي تجمع هذه المواقع إلى النطاقات المنزلية وممرات الهجرة، وفي المنطقة القطبية، تتبع الدببة القطبية الجليد البحري بينما تتراجع؛ ويستخدم العلماء في النظام العالمي لرصد النظم العالمية لسواتل الملاحة لتحديد الظروف الجليدية والتنبؤ بأوجه الضعف لدى الدببة، وفيما يتعلق بالطيور، فإن البيانات الرادية والملاحظات المبثقة تتكامل مع نظام المعلومات الجغرافية

نظام المعلومات الجغرافية في مجال تخطيط السياسات والمجتمعات المحلية

ويتطلب ترجمة البيانات العلمية إلى سياسات عملية الحصول على معلومات يسهل الوصول إليها وشفافة، ويوفر نظام المعلومات الجغرافية لغة مشتركة للعلماء والمخططين والجمهور، وتستخدم الحكومات المحلية نظام المعلومات الجغرافية لوضع تقييمات لضعف المناخ، ورسم الخرائط التي تواجه الأحياء أكبر خطر من موجات الحرارة، والفيضانات، والانهيالات الأرضية، وتسترشد هذه الخرائط بقرارات تحديد المناطق، وخطط إدارة الطوارئ، والاستثمارات في الهياكل الأساسية الخضراء مثل الحدائق والحدائق المطرية.

(ج) يشرك أفراد المجتمعات المحلية في رسم خرائط للمعرفة المحلية بالتغيرات البيئية، فعلى سبيل المثال، تستخدم مجتمعات الشعوب الأصلية في ألاسكا نظام المعلومات الجغرافية إلى جانب تاريخيات شفوية لتوثيق التحات الساحلي والتغيرات في الجليد البحري، وتوفير بيانات هامة عن الأرض تكمل عمليات الرصد بواسطة السواتل.

• Climate adaptation plans:] Cities like Miami and Boston use GIS to identify critical infrastructure at risk and prioritize adaptation funding.
• Urban forestry:] GIS inventories of street trees combined with thermal data help cities target tree planting to shade the hottest neighborhoods.
• Watershed management:] GIS models of runoff and pollutant loads guide conservation practices on agricultural lands.

التحديات والاتجاهات المستقبلية

وعلى الرغم من قوتها، فإن رصد المناخ القائم على نظام المعلومات الجغرافية يواجه عقبات كبيرة، ويمكن أن يتباين توافر البيانات ونوعيتها تفاوتا كبيرا، لا سيما في البلدان النامية التي تفصل فيها المحطات الأرضية، وقد تحجب الصور الساتلية عن طريق السحب، ويمكن أن تحجب الثغرات الزمنية أحداثا هامة قصيرة الأجل، وبالإضافة إلى ذلك، فإن الحجم الهائل للبيانات الجغرافية المكانية يتطلب موارد حساسة كبيرة وموظفين مهرة.

وتتعهد التكنولوجيات الناشئة بمعالجة بعض هذه القيود، ويجري إدماج خوارزميات التعلم الماكنة مع نظام المعلومات الجغرافية من أجل التشغيل الآلي لتصنيف الغطاء الأرضي واكتشاف التغيرات الطفيفة التي قد يفتقدها البشر، وتتيح برامج مرتكزة على الكلاب مثل محرك غوغل الأرضي للباحثين تحليل أنواع البيانات الساتلية دون الحاجة إلى حواسيب محلية قوية، بما في ذلك شبكات الاستشعار ذات الوقت الحقيقي، ذات النوعية العالية.