התפקיד של ג'ים בעקב אחר השפעות שינויי אקלים על מערכות אקולוגיות מקומיות

הבנת GIS ו- Capabilities

מערכות מידע גיאוגרפיות (GIS) הן מסגרות עוצמתיות ללכידת, אחסון, ניתוח, ולהציג נתונים הקשורים מרחבית.בבסיסם, GIS משלב חומרה, תוכנה ונתונים לניהול וניתוח מידע גיאוגרפי.פלטפורמות GIS מודרניות כמו ArcGIS ו- QGIS משלבות שכבות של נתונים מלוויינים, מל"טים, חיישנים קרקעיים, ומפות היסטוריות.

יכולת מרכזית של GIS היא ניתוח מרחבי - כלים כגון אזורי buffer, ניתוח יתר, וניתוח רשת לעזור מודלים תהליכים אקולוגיים.לדוגמה, מודל של התאמת בתי גידול משתמש קלטות מרחביות מרובות כדי לחזות היכן מין יכול לשרוד תחת תרחישים אקלים שונים.זמן ניתוח הוא פונקציה קריטית נוספת: על ידי השוואת תמונות לוויין מ שנים שונות, GIS יכול לכמת שיעורי של נסיגת, קרחונים, או אינטגרציה עירונית, כמו תצפיות ספירת נתונים מרחוק.

ניטור השפעות שינויי אקלים על מערכות אקולוגיות מקומיות

שינויי אקלים מתבטאים אחרת באזורים.בעוד שהממוצעים הגלובליים שימושיים, המערכות האקולוגיות המקומיות מגיבות לשינויים בטמפרטורה, במשקעים ובאירועים קיצוניים בדרכים ייחודיות. GIS מספקת את ההחלטה המרחבית ואת עומק זמני הדרוש כדי לפקח על ההשפעות המקומיות הללו ולבודד את הרגישות הטבעית ממגמות אנתרורופוגניות.

טמפרטורה ומיפוי הריון

באמצעות נתונים אקלים מעוננים ממקורות כמו PRISM ו- WorldClim, GIS מדמיין כיצד הטמפרטורה והגשם השתנו בתוך מכוס מים או מחוז מסוים, חוקרים יכולים למפות איים חום עירוניים על ידי שילוב נתונים לוויין תרמי עם סיווג כיסוי קרקעי, מראה כיצד מתחים התחממות מקומי ובעלי חיים. באזורים חקלאיים, GIS מסייע לעקוב אחר שינויים בתקופות גדלות ושינויים קפואים, ישירות עם מגמות אקלים עם גידול ויבול טבעי מחזורי צמחייה.

ים רמה עולה ומשמר החופים

מערכות אקולוגיות חוף נמצאות על קו החזית של שינויי האקלים.מודלים של GIS משלבים רשומות גיאומטריות, מודלים של גובה דיגיטלי, ומקרי עלייה סערה על מנת למפות אזורים בגבהים שונים של ים תחת תרחישים של עליית ים:0NOAA Sea Level RiseerischeercioFLT:1 הוא דוגמה בולטת, המציעה מפות אינטראקטיביות המציגות כי אזורים נמוכים יהיו מוצפים על ידי 1,2, 5 מטרים של ים של ים של ים של ים של ים של ים של עיגולים, או עיגולים, בנוסף לצילומים של עיגולים, בנוסף לצילומים של לוויינים, בנוסף לצילומים, כדי לצילומים, כלומר, כדי לצילומים, כדי לצילומים היסטוריים, כדי להחלפת תמונות ואורך של לוויינים, בנוסף, בנוסף לפלסומי קרינת נוף נוף אווירי דם, ואורך של קרינת גן עדן, כדי לשנות תמונות ושינויים, כדי לשנות תמונות ואורך של לוויינים, כדי לשנות תמונות ואורך של לוויינים, כדי לשנות לוויינים, כדי לשנות, בנוסף, בנוסף, ואורך של לוויינים, כדי לזהות, בנוסף לפלסבוכים, בנוסף לפלסבוכים, כדי לזהות, בנוסף למול לוויינים

מחקר:0Case Study: Coastal Erosion in theמיסיסיפי DeltaFLT 1

נהר המיסיסיפי דלתא מאבדת אדמה בקצב מדאיג בשל שילוב של עליית רמת הים, תת-קרקעיות, וצמצום אספקת הסידמנט. חוקרים באוניברסיטת USGS ולואיזיאנה משתמשים ב- GIS כדי לעקוף מפות היסטוריות מ 1800 עם סקרים מודרניים ללטאר כדי לכמת מחסומים יבשתיים רטובים.ניתוחים מרחביים אלה תיעדו הפסד של מעל 1,800 קילומטרים רבועים של קרקע פחות ממאה שנה.

גידול וכיסוי קרקע

GIS מצטיין בזיהוי שינויים בבריאות הצמחייה ובכיסוי הקרקע.אינדקס הנימוק הנורמלי (NDVI) שמקורו חיישנים לווייניים כמו MODIS ו- Sentinel-2 מספק תיעוד מתמשך של ירוקות.על ידי ניתוח NDVI מגמות, אקסולוגים יכולים לזהות אזורים העוברים איחוד המדבר, מת לאחור או נטישה חקלאית.לדוגמה, ביערות הגשם של אמזון, ניתוח של הריסות מסייע להתפרצות בלתי חוקית של התחממות, בנתוני התחממות התחממות התחממות אטומית.

מגוון ביולוגי ושינויים

מודלים של הפצת מינים (SDM) הוא אחד היישומים החזקים ביותר של GIS במחקר שינויי האקלים.על ידי שילוב של מינים להתרחש נתונים מרשומות המוזיאון או פלטפורמות מדע אזרחי כמו INaturalist עם שכבות סביבתיות (טמפרטורה, משקעים, גובה), החוקרים יכולים לתכנן כיצד טווח המינים ישתנה תחת תרחישים עתידיים אקלים. לדוגמה, SDM הראה כי בית הגידול של pika האמריקאי הוא מכווץ בטמפרטורות גדולות כמו מגנטים גבוה יותר, כמו מגנטים ימיים, כמו גם על פני טמפרטורות גבוהות יותר, כמו גם על פני הים של צפון-מזרחיות.

[[1924]]]]]] [[1924]]]]]]

תנועת מינים טרנזית היא לעתים קרובות במעקב באמצעות רדיו טלמטרי וצווארוני GPS, ו-GIS הוא הכלי המאגד את מיקומים אלה במגוון הבתים ומסדרונות הגירה.באזור הארקטי, דובי הקוטב עוקבים אחרי קרח הים כפי שהוא נסוג; מדענים ב USGS משתמשים ב-GIS כדי למפות תנאים קרח וחיזוי היכן יהיו פגיעים ביותר עבור ציפורים, נתונים ותצפיות אלקטרוניות משולבים עם מודל מעגלי זה יכול להמשיך ולעבור שינויים קריטיים.

GIS בתכנון מדיניות וקהילה

תרגומים של נתונים מדעיים למדיניות מעשית דורש מידע נגיש ושקוף. GIS מספק שפה משותפת עבור מדענים, מתכננים, והציבור. ממשלות מקומיות להשתמש GIS כדי ליצור הערכות של פגיעות אקלים, מיפוי אשר שכונות עומדות בפני הסיכון הגדול ביותר מגלי חום, שיטפונות, או מפולות קרקעיות.מפות אלה מודיעות על החלטות, תוכניות ניהול חירום, השקעות בתשתיות ירוקות כגון פארקים וגנים.

[GIS] משתתף ב-GIS (PGIS) עוסק במיפוי הידע המקומי של שינויים סביבתיים.לדוגמה, קהילות ילידיות באלסקה משתמשות ב-GIS בשילוב עם היסטוריה אוראלית כדי לתעד שחיקה החוף ושינויים בקרח הים, מתן נתונים על-פני-אמת קריטיים שמשלים תצפיות לוויין.נוער ותוכניות סטודנטים, כגון FLT:0Esri GeoInquiry Program:FLT:1, מעודד את הדור הבא כדי להשתמש באתגרים סביבתיים כדי להפיץ את האיים.

אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות כוחו, ניטור האקלים מבוסס GIS עומד בפני שרידים משמעותיים.זמינות נתונים ואיכות יכול להשתנות נרחב, במיוחד במדינות מתפתחות שבהן תחנות קרקע הן ספאריות.תמונות לוויין עשויים להיות מעורפלות על ידי עננים, פערים זמניים יכולים להסוות אירועים לטווח קצר חשוב.בנוסף, נפח העצום של נתונים גיאוסטפטיים דורש משאבים משמעותיים ואנשי מקצוע מיומנים.

טכנולוגיות מתפתחות מבטיחות לטפל בחלק מהמגבלות הללו.אלגוריתמים של למידת מכונות משולבים עם GIS כדי להתאים את סיווג כיסוי הקרקע ולזהות שינויים עדינים כי בני אדם עלולים להחמיץ. פלטפורמות מבוססות ענן כמו גוגל כדור הארץ למנוע מאפשר לחוקרים לנתח קטבים של נתונים לווייניים ללא צורך במחשבים מקומיים חזקים. רשתות חיישן בזמן אמת, כולל תחנות מזג אוויר ומדמי מים, להאכיל ישירות לתוך לוח המחוונים של GIS עבור מצבים מיידיים של מזג אוויר או איכות אוויר.

ה-FLT:0.USGS Earth Resources Observation and Science (EROS) רכזת מרכזי ב- 1:1 ממשיך לספק כיסוי קרקעי קריטי לשינוי נתונים, בעוד פרויקטים משותפים כמו הקבוצה על פני כדור הארץ תצפיות (GEO) פועלים לקראת נתוני תצפית פתוחים וגישה לכדור הארץ.כפי ששינוי האקלים מאיץ, הביקוש למודיעין מרחבי עתי-זמנית יגדל רק השקעות בחינוך GIS, מדיניות פתוחה, וקידום נתונים חיוני לכל קבוצות השימור המקומיות.

מסקנה

מערכות מידע גיאוגרפיות שינו את יכולתנו לפקח ולהגיב לשינוי האקלים בקנה מידה המערכת האקולוגי המקומי.על ידי שילוב זרמי נתונים מגוונים - אתרי אינטרנט, סקרי שדה, מדע אזרחי ורשומות היסטוריות - GIS מביא בהירות לדפוסי המרחב המורכבים של שינוי סביבתי.מעקב שחיקה החוף ב-Straitent deltas כדי למפות את טווחי השינוי של מינים איקוניים, GIS מספקת את הבסיס להחלטות מושכלות.