気候変化を監視するジスのロールは、地域生態系への影響

GISとその能力の理解

地理情報システム(GIS)は、空間参照されたデータを表示し、キャプチャ、保存、分析、およびキャプチャするための強力なフレームワークです。彼らのコアでは、GISは、ハードウェア、ソフトウェア、およびデータを統合し、地理情報を管理するために、データを統合します。 ArcGISやQGISなどの近代的なGISプラットフォームは、衛星、ドローン、地上センサー、および歴史地図からのデータ層を組み合わせます。これらのレイヤーは、高度モデル、土地使用分類、温度、水質学、および生物学的調査の記録を含むことができます。これらの層は、これらの関係を識別できるかどうかを識別することができます。これらは、研究者が、これらの層が、またはそれらの要素を識別することができるかどうかを識別することができないと、これらの層は、これらの層は、または、またはそれらの構造を識別することができます。

GISの重要な機能は、バッファゾーン、オーバーレイ分析、ネットワーク分析などの空間分析です。例えば、生息地適合性モデルでは、異なる気候のシナリオの下で種が生き残ることができる予測するために、複数の空間入力を使用します。時間系列分析は、別の重要な機能です。異なる年からの衛星画像を比較することにより、GISは、予報、氷河リトリート、または都市拡張の割合を定量化することができます。このような状況は、このような状況を監視するような、地理的イメージや地理的変化をもたらします。

気候変動を監視地域生態系への影響

気候変動は地域間で異なる表現をしています。グローバル平均は有用ですが、ローカルエコシステムは、温度、降水量、および極端なイベントを一意に変化させます。 GISは、これらの局所効果を監視し、人類学的傾向から自然変動を区別するために必要な空間的解像度と気道深さを提供します。

温度・降水量マッピング

GISは、PRISMやWorldClimなどのソースからグリッド化された気候データセットを使用して、特定の水上または郡内で温度と降雨がどのように変化するかを視覚化しています。研究者は、地表の分類と熱衛星データを組み合わせることで、都市の熱島をマッピングすることができます。地質化温暖化ストレス植物や動物。農業分野では、GISは成長度数日の変化を追跡し、霜の日付で変化を追跡するのに役立ちます。気候変動は、気候動向と作物収穫サイクルを直接リンクします。

海面レベル上昇と沿岸監視

沿岸生態系は気候変動の最前線にあります。 GISモデルは、潮汐のゲージレコード、デジタル関連モデル、およびさまざまな海底の上昇シナリオの下での流入ゾーンをマップするためのサージの投影を組み合わせます。 NOAA海レベルライズビューアは、低層領域が1、または5フィートの海底に潜水領域が潜水するようなインタラクティブマップを提供する著名な例です。 GISは、地雷を追跡し、地雷を計算する、地雷を追跡することを可能にします。

ケーススタディ:ミシシッピデルタの沿岸浸食

ミシッピ川デルタは、海抜上昇、下水産、および堆積供給の減少の組み合わせによる驚くべき速度で土地を失う。 USGSとルイジアナ州立大学の研究者は、GISを使用して、近代的なライダー調査と湿地損失を定量化するために1800年代から歴史のマップをオーバーレイします。これらの空間分析は、100未満の海岸の土地の1,800平方マイルを超える損失を文書化しました。その結果、マップは、そのような障壁の回復や多様性の検証に先立ち、そのようなプロジェクトを優先する状態の計画によって使用されます。

植生と土地のカバー変更

GISは、植生の健康と土地のカバーの変化を検出する際に優れています。標準化された違いの植生指数(NDVI)は、MODISやSentinel-2などの衛星センサーから得られる緑色の連続記録を提供します。 NDVIの傾向を分析することにより、風防は、以前に砂漠化、森林のダイバック、または農業の放棄を経る領域を識別することができます。例えば、アマゾン熱帯雨林では、森林伐採の警告は、土壌の上昇を防止するために、アークが上昇する危険性を明らかにします。気温が上昇する。

[ 森林カバーロス:[]]] グローバルフォレストウォッチは、GISを使用してリアルタイムの森林保護アラートを表示し、保護者たちが迅速に対応できるようにします。
湿地の水質:] GISモデルは、土壌の水分データとデジタル標高モデルを組み合わせて、降水量の変化が泥炭や湿地の水位にどのように影響するかを予測します。
] 火事法マッピング:[ GISは、気候予測と過去の火災ポリゴンを統合し、野火の頻度と重度の変化を予測し、燃料管理戦略を通知します。

生物多様性と生息地シフト

種分布モデリング(SDM)は、気候変動研究におけるGISの最も強力なアプリケーションの一つです。種が環境層(温度、降水量、上昇)とイナチュラリストのような博物館レコードや市民科学プラットフォームから発生するデータを組み合わせることで、研究者は、種の範囲が将来の気候シナリオの下でシフトする方法を計画することができます。例えば、SDMは、水路の生息地が温度上昇などのグレート盆地で縮小されていることを示しています、人口の上昇は、そのような水路に沿って、より高騰するにつれて、水路は、水路の上昇が、米国に使用されます。

スペシリの移行を追跡: クローザール

地球の種の動きは、多くの場合、放射線透過率とGPSの首輪を使用して追跡され、GISは、これらの点の位置を家の範囲と移行回廊に集約するツールです。アークティックでは、極端は海氷を後退します。ソ連の科学者は、GISを使用して氷の状態をマップし、クマが最も脆弱になる場所を予測します。鳥にとって、レーダーデータと鳥観察は、GISと統合され、彼らは、移動する危険性を観察するために、どのように変化する可能性があると予測する可能性があります。

GIS(政策・コミュニティ企画)

科学データを実用的な政策に翻訳するには、アクセス可能で透明な情報が必要です。 GISは、科学者、プランナー、公共の一般的な言語を提供します。地方政府は、GISを使用して、気候脆弱性評価を作成し、近所が熱波、洪水、または地すべりから最大のリスクに直面しているマッピングを使用します。これらのマップは、動物園の決定、緊急管理計画、公園や雨園などの緑のインフラへの投資を通知します。

参加型GIS(PGIS)は、環境の変化のローカルナレッジをマッピングするコミュニティメンバーを擁しています。例えば、アラスカの先住民コミュニティは、GISと海洋氷の沿岸侵食と変化を文書化するための経口理論を組み合わせ、衛星観測を補完する重要な地上データを提供します。青年と学生プログラム、例えば、Esri GeoInquiryプログラム、次の世代が都市の種を抽出するのに、地域住民の課題を抽出するの課題を抽出するの課題を調査するために、都市の課題を抽出します。

[ 適応計画:[ マイアミやボストンのような都市は、GISを使用して、リスクと適応資金を優先順位付けします。
]アーバン林業:[]] GISストリートツリーの在庫は、熱データと組み合わせて、都市は最も暑い近所をシェードするために植林をターゲットに助けます。
水小屋管理:]] GISモデルの操業オフと汚染物質の負荷は、農業の土地の保全の実践を導きます。

チャレンジと未来の方向性

GISベースの気候監視は、その電力にもかかわらず、重要なハードルに直面しています。データの可用性と品質は、特に地場がスパースである途上国で大きく変化する可能性があります。衛星画像はクラウドによって危険にさらされる可能性があり、一時的なギャップは重要な短期イベントをマスクすることができます。さらに、地理空間データの層の容積は重要なコンピューティングリソースと熟練したスタッフを必要とします。異なるGISフォーマットとプラットフォーム間の相互運用性は、多機関間のコラボレーションのための継続的な課題のままです。

新興技術は、これらの制限の一部に対処することを約束します。機械学習アルゴリズムは、GISと統合されており、土地カバーの分類を自動化し、人間が見逃す可能性のある微妙な変化を検出します。 Google Earth Engineのようなクラウドベースのプラットフォームでは、研究者は強力なローカルコンピュータを必要としない衛星データの平衡を分析することができます。 IoT対応気象ステーションや水位計を含むリアルタイムセンサーネットワーク、洪水条件や空気の質を即座に監視するためのGISダッシュボードに直接フィード。

[USGS Earth Resource Observation and Science (EROS) Center[は、地球観測(GEO)のグループのようなコラボレーションプロジェクトがオープンでアクセス可能な観測地球データに向けて機能する一方で、重要なグローバルランドカバー変更データセットを提供し続けています。気候変動が加速するにつれて、高解像空間インテリジェンスは成長します。GIS教育への投資、オープンデータポリシー、コミュニティマッピングは、このすべてのステークホルダーが、すべての地域の保全活動に役立てるために不可欠です。

コンテンツ

地理情報システムでは、地域生態系の規模で気候変動を監視し、対応する能力を変革しました。多様なデータストリームを統合することで、衛星、フィールド調査、市民科学、歴史の記録など、GISは、環境変化の複雑な空間パターンに明確化をもたらします。脆弱なデルタの沿岸侵食を追跡して、象徴的な種の変化範囲をマッピングすることで、GISは情報に基づいた決定に必要な証拠基盤を提供します。テクノロジーが進歩し、よりアクセス可能なように、生態系の保全は、より重要な組織と組織の活性化にのみ影響を及ぼす。 GISは、持続可能な地域住民の生態系を促進するだけでなく、より重要なコミュニティを促進します。