• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Poznawanie lasów na Ziemi - naukowcy mapują je z kosmosu

    22.02.2012. 17:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Zmiany klimatu nie wykazują żadnych oznak spowolnienia. Lepsze poznanie oddziaływania lasów na zmiany klimatu oraz znajdujących się na ich terenie siedlisk dzikiej przyrody, zapewni naukowcom niezbędne informacje do skuteczniejszego monitorowania węgla przechowywanego w roślinności. Tutaj do akcji wkracza zespół naukowców, pracujący pod kierunkiem amerykańskiej Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA), który przygotował precyzyjną, wysokiej rozdzielczości mapę wysokości lasów na Ziemi. Wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie Journal of Geophysical Research.

    Naukowcy wykonali 2,5 mln precyzyjnie sterowanych i globalnie rozmieszczonych pomiarów z użyciem impulsu laserowego wysyłanego z kosmosu. Instrument GLAS (wysokościomierz laserowy, ang. Geoscience Laser Altimeter System) na satelicie ICESat (Ice, Cloud and land Elevation Satellite) NASA, zgromadził w 2005 r. dane z urządzenia lidar (wykrywanie światła i jego zasięgu).

    "Wiedza na temat wysokości lasów na Ziemi ma zasadnicze znaczenie dla oszacowania ich biomasy, czy też ilości węgla jaką zawierają" - wyjaśnia autor naczelny Marc Simard z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA przy Kalifornijskim Instytucie Technologii w USA. Nasza mapa może zostać wykorzystana do optymalizacji globalnych działań na rzecz monitorowania węgla. Ponadto wysokość lasów stanowi integralny, lecz słabo zmierzony w skali globalnej, parametr siedlisk na Ziemi, a zatem nasze wyniki wniosą również wkład w badania nad różnorodnością życia, jakie występuje w poszczególnych częściach lasów lub siedliskach."

    Mapa o rozdzielczości przestrzennej 1 kilometra pokazuje najwyższe punkty sklepienia lasu. Zespół skonfrontował mapę z danymi wygenerowanymi z niemal 70 stanowisk naziemnych na świecie.

    W większości przypadków im wyższe wzniesienie, tym niższy las, a im niższa szerokość geograficzna, tym wyższy. Zwłaszcza wysokość, zdaniem naukowców, maleje im dalej od tropików. Naukowcy wskazują na wyjątek w południowych lasach tropikalnych Australii i Nowej Zelandii, gdzie stanowiska eukaliptusów przekraczają poziom 40 metrów.

    W toku prac, naukowcy uzupełnili dane ICESat, aby skompensować skąpe dane z urządzenia lidar o wpływ topografii i pokrywy chmur. Część pakietu danych objęła informacje o wysokości nad poziomem morza z misji pomiarów deszczów tropikalnych NASA (ang. Tropical Rainfall Measuring Mission) oraz bazy danych WorldClim, szacunki odsetka globalnej pokrywy drzew z instrumentu MODIS (ang. Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) na satelicie Terra NASA oraz mapy temperatur i opadów z misji pomiarów deszczów tropikalnych NASA. Zespół podkreśla, że wysokiej rozdzielczości, globalne dane klimatyczne WorldClim, wykorzystane do mapowania i modelowania przestrzennego, są dostępne bezpłatnie.

    Nowa mapa wskazuje, że lasy są wyższe niż pokazuje to poprzednia mapa oparta na danych ICESat. To dotyczy w szczególności lasów tropikalnych i borealnych. Wysokości uległy zmniejszeniu w regionach górskich.

    Naukowcy stwierdzili, że dokładność nowej mapy jest różna dla głównych typów zbiorowisk ekologicznych w lasach. Oddziaływanie człowieka na rozmieszczenie lasów oraz zmienność ich naturalnej wysokości ma również, jak dodają, wpływ na precyzyjność.

    "Nasza mapa zawiera jeden z najlepszych, dostępnych obecnie, opisów wysokości lasów na Ziemi w skali regionalnej i globalnej" - stwierdza dr Simard. "Badania wskazują na olbrzymi potencjał lidaru kosmicznego pod względem ujawniania nowych informacji o lasach na Ziemi. Aczkolwiek długofalowe monitorowanie kondycji lasów i innych ekosystemów wymagać będzie nowych satelitów obserwacyjnych Ziemi."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    ICESat (Ice, Cloud and land Elevation Satellite) – misja satelitarna, której celem była przede wszystkim obserwacja lodowców na obszarach polarnych. Jej badania obejmowały również pomiary wysokości i pionowego rozmieszenia chmur, topografię terenu oraz wysokości roślinności. Przeprowadzona została w latach 2003–2010 przez NASA, jako część systemu obserwacji Ziemi. Satelita ICESat został wyniesiony w przestrzeń kosmiczną 13 stycznia 2003 roku. Jego orbita znajdowała się 600 km nad powierzchnią Ziemi, była prawie polarna i prawie kołowa, co umożliwiło obserwację Ziemi pomiędzy 86°N i 86°S. Misja została oficjalnie zakończona w sierpniu 2010 roku z powodu awarii instrumentu badawczego. Pomiar sytuacyjno-wysokościowy – podstawowa praca z zakresu geodezji ogólnej mająca na celu dostarczenie danych o położeniu szczegółów sytuacyjnych w przyjętym układzie współrzędnych płaskich i wysokościowych. Jest jedną z metod pozyskiwania danych geograficznych wykorzystywanych przy zakładaniu lub aktualizacji mapy zasadniczej, map sytuacyjno-wysokościowych, w tym również map numerycznych. Pomiary sytuacyjno-wysokościowe wykonuje się w oparciu o geodezyjną osnowę poziomą i wysokościową. Pomiar sytuacyjno-wysokościowy należy do grupy pomiarów bezpośrednich, czyli takich pomiarów, które wymagają bezpośredniego kontaktu z przedmiotem pomiaru. Mapa ogólnogeograficzna - mapa, która zawiera wszystkie główne obiekty powierzchni Ziemi (wody, zabudowa, roślinność), wraz z jej ukształtowaniem (rzeźba terenu), przedstawione z jednakowym względnym stopniem szczegółowości (wszystkie elementy przestrzeni geograficznej są równoważne).

    World Wind – stworzony przez NASA i społeczność otwartego oprogramowania program komputerowy, który wyświetla wysokiej jakości zdjęcia satelitarne i lotnicze, mapy topograficzne oraz publicznie dostępne dane geograficzne na trójwymiarowych modelach Ziemi, Księżyca oraz Marsa (dostępne są również Wenus oraz Jowisz wraz z 4 księżycami, jednak już bez danych 3D, a także mapy gwiazd i galaktyk z projektu Sloan Digital Sky Survey). Użytkownik może dowolnie zmieniać swoje położenie, wysokość i kąt widzenia. Możliwe jest również wyświetlanie granic administracyjnych, nazw geograficznych oraz siatki współrzędnych. Mapa wyobrażeniowa, mapa poznawcza, mapa mentalna – zbiór wyobrażeń danej jednostki (osoby) lub grupy zawierający informacje o przestrzennej organizacji zjawisk. Wyobrażenia te spełniają funkcję mapy i stanowią jednocześnie podstawę wielu ludzkich zachowań w przestrzeni. Podejmowane bowiem przez ludzi decyzje przestrzenne wynikają ze znajomości przestrzeni oraz z wartości przypisywanych jej elementom.


    Echo 1A - Echo 1 – amerykański pasywny satelita łącznościowy. Drugi, po Echo 1, ale tym razem udany, eksperyment NASA z dziedziny telekomunikacji satelitarnej. Metalizowany balon o średnicy 30 m, odbijający sygnały radiowe w celu badania atmosfery (wyznaczenie gęstości powietrza na znacznych wysokościach) i eksperymentów z zakresu nawigacji. Po raz pierwszy systematycznie wyznaczono gęstość powietrza na wysokości 650 do 1500 km. Na wysokości 1500 km okazało się, że wynosi ono 1,1.10-18 g/cm3. Echo 1A był widzialny z Ziemi nieuzbrojonym okiem (0,4 do 1 wielkości gwiazdowej). Mapa akustyczna, mapa hałasu, strategiczna mapa hałasu – dokument w postaci mapy, pokazujący klimat akustyczny danego terenu, najczęściej miasta, opracowany na podstawie pomiarów hałasu drogowego, tramwajowego, kolejowego, lotniczego i przemysłowego, sporządzony w celu całościowej oceny narażenia na hałas pochodzący z różnych źródeł na danym obszarze lub w celu sporządzania ogólnych prognoz dla danego obszaru. Mapa wskazuje tereny o zróżnicowanym poziomie hałasu, narażone na hałas oraz wymagające podjęcia działań go ograniczających, określa również obszary ciszy i spokoju.

    Warstwica (nazwa używana w geodezji) lub poziomica (nazwa używana w kartografii), izohipsa – linia krzywa na mapie łącząca punkty o takiej samej wysokości nad poziomem morza. Powstaje poprzez przecięcie powierzchni terenu płaszczyznami poziomymi, równoległymi i oddalonymi od siebie o stałą wartość (np. co 10 m) cięcia poziomicowego. Rysunek na mapie odtwarza ukształtowanie terenu, a mapa z poziomicami nazywana jest mapą poziomicową (warstwicową). Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS, pol.: spektroradiometr obrazujący średniej rozdzielczości) - wielospektralny skaner optyczno-mechaniczny satelitów Terra i Aqua. Rejestruje promieniowanie elektromagnetyczne w 36 kanałach obejmujących zakres 0,46-14,39 μm. Dostarcza danych o rozdzielczości przestrzennej 0,25-1,00 km/piksel w nadirze. Ze względu na duże pole widzenia (110°) umożliwia uzyskanie danych dla całej planety dwa razy na dobę. Dane zbierane przez MODIS znajdują zastosowanie w badaniach atmosfery oraz powierzchni lądów i oceanów (wraz z kriosferą). Sensor ma charakter eksperymentalnego i nie jest wykorzystywany np. w operacyjnej służbie meteorologiczne.

    Legenda mapy - objaśniający tekst dołączony do mapy, zawierający informacje o wykonaniu mapy oraz niezbędny do jej prawidłowego odczytania, opis występujących na niej symboli.

    Interstellar Boundary Explorer (IBEX) – satelita naukowy amerykańskiej agencji kosmicznej NASA mający wykonać pierwszą mapę obszarów leżących na granicy Układu Słonecznego i przestrzeni międzygwiezdnej. Stanowi część programu Small Explorer.

    GRAIL (ang. Gravity Recovery and Interior Laboratory) — misja NASA dwóch bliźniaczych sond kosmicznych, które zostały wysłane na tę samą orbitę wokółksiężycową i badały jego pole grawitacyjne. Pomiary, które wykonały posłużyły naukowcom do stworzenia mapy pola grawitacyjnego Księżyca w wysokiej rozdzielczości. Technika pomiarów grawitacyjnych była wzorowana na misji GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment), która mapuje grawitację Ziemi od 2002 roku. Giovanni (meteorologia) - oprogramowanie pozwalające na prostą analizę danych satelitarnych NASA oraz pomiarów naziemnych.

    Space Interferometry Mission (SIM) – anulowana misja kosmiczna agencji NASA, której celem miały być pomiary astrometryczne o dużej dokładności, w szczególności wykrywanie egzoplanet o wielkości Ziemi. Profil hipsometryczny (z gr. hýpsos – wysokość) to pionowy przekrój lądu przedstawiający rozkład wysokości. Tworzony jest w oparciu o zebranie danych wysokościowych z poziomic przecinających linię zakreśloną na mapie. Dopiero wtedy można wykonać wykres przedstawiający rzeźbę terenu wzdłuż danej linii. Składa się on z osi pionowej przedstawiającej wartości wysokości bezwzględnych oraz poziomej, która ilustruje położenie danego punktu (odległość od początku układu, tj. miejsca, gdzie ma swój początek linia na mapie). Profil hipsometryczny pomaga w uzyskaniu informacji o rzeźbie danego terenu.

    Dodano: 22.02.2012. 17:17  


    Najnowsze