(opiekun projektu: mgr Anna Jarocińska)
(koordynator projektu: Bartłomiej Boral)
Analiza wilgotności i stresu wodnego roślinności na podstawie wskaźników teledetekcyjnych w prowincjach Ontario i Alberta (Kanada)
Głównym celem projektu jest weryfikacja teledetekcyjnych metod badania wilgotności roślinności na obszarach o zróżnicowanym pokryciu terenu przez porównanie wyników badań terenowych z wynikami otrzymanymi na podstawie zdjęć satelitarnych. Realizacja tego celu obejmuje następujące czynności. Wykonanie terenowych pomiarów wilgotności roślinności na obszarach leśnych naturalnych, leśnych antropogenicznych, leśno-rolniczych oraz rolniczych w prowincji Ontario. Następnie obliczenie wskaźników wilgotności na wyznaczonych obszarach w podziale na formy pokrycia terenu na podstawie zdjęć satelitarnych (LANDSAT, MODIS) przy wykorzystaniu oprogramowania ENVI 4.5. Weryfikację teledetekcyjnych wskaźników wilgotności poprzez porównanie ich z wynikami badań terenowych. Na końcu ocenę przydatności wskaźników otrzymanych na podstawie obrazów satelitarnych do analizy wilgotności roślin. Drugorzędnym celem jest określenie stresu wodnego roślinności zarówno na podstawie badań terenowych jak i obrazów satelitarnych poprzez analizę wskaźnika stresu wodnego na podstawie punktowych pomiarów temperatury radiacyjnej roślin na obszarach prowincji Ontario oraz Alberty oraz analizę związku wskaźnika stresu wodnego z teledetekcyjnymi wskaźnikami roślinności uzyskanymi ze zobrazowań.
Metoda przeprowadzania badań terenowych w celu obliczenia zawartości wody w liściach będzie następująca. Zostaną pobrane próbki roślinności do pomiaru wilgotności z poligonów testowych i referencyjnych reprezentatywnych dla różnych form pokrycia terenu. Następnie świeża biomasa zostanie zważona. Potem próbki zostaną wysuszone w suszarce laboratoryjnej i nastąpi ponowny pomiar wagi, tym razem suchej biomasy. Na podstawie porównania wag wyznaczona będzie zawartość wody w liściach. Pomiar temperatury radiacyjnej roślinności za pomocą pirometru.
Metody opracowań kameralnych będą następujące. Zdjęcia satelitarne zostaną zanalizowane w programie ENVI 4.5, za pomocą którego zostanie przeprowadzona korekcja atmosferyczna zdjęć, połączenie obrazów oraz zostaną utworzone obrazy teledetekcyjnych wskaźników wilgotności. Poza tym zostanie wykonana klasyfikacja form pokrycia terenu. Zostanie dokonana analiza korelacji między wynikami uzyskanymi podczas pomiarów terenowych oraz wyznaczonych na podstawie obrazów w zależności od formy pokrycia terenu. Zostaną utworzone mapy wilgotności roślinności w oparciu o zdjęcia satelitarne i uzyskanie równania regresji. Ponadto zostanie podjęta próba stworzenia mapy stresu roślinności w oparciu o pomiary terenowe oraz o dane z obrazów satelitarnych.
Badania terenowe prowadzone będą na obszarze Kanady Wschodniej (prowincja Ontario) oraz Zachodniej (prowincja Alberta), natomiast opracowania kameralne przeprowadzone będą w Warszawie na Wydziale Geografii i Studiów Regionalnych. Wybór terenu badań wynika z dostępności zdjęć satelitarnych dobrej jakości oraz występowania rozległych powierzchni pokrytych naturalną roślinnością, co jest istotne ze względu na rozdzielczość terenową zobrazowań.
Obszary badawcze
W lipcu 2010 roku przy pomocy finansowej otrzymanej od Rady konsultacyjnej Kół Naukowych Uniwersytetu Warszawskiego (10 000zł) oraz od Fundacji Uniwersytetu Warszawskiego (FUW) (5000zł) zostały przeprowadzone badania terenowe w Kandzie w związku z realizowanym projektem naukowym. W ramach prac terenowych zebrano próbki z 87 punktów pomiarowych z różnych regionów prowincji Ontario. Następnie w laboratorium Univeristy of Western Ontario przeprowadzone zostały pomiary wilgotności roślin. W okresie od października 2010 roku do kwietnia 2011 roku przeprowadzona została analiza zdjęć satelitarnych Landsat TM w celu porównania informacji terenowych z informacjami teledetekcyjnymi. W ramach tego etapu prac zdjęcia zostały poddane niezbędnej korekcji atmosferycznej oraz klasyfikacji. Po otrzymaniu wyników analizy tych zdjęć porównano je z danymi otrzymanymi podczas badań terenowych przeprowadzonych w Kanadzie. Zakończenie projektu planowane jest do końca października 2011 roku. Efektem końcowym ma być publikacja w którymś z czasopism naukowych, nad pisaniem której obecnie trwają prace.
Do tej pory, wstępne wyniki badań zostały zaprezentowane na XX Ogólopolskiej Konferencji Fotointerpretecji i Fotogramertii we wrześniu 2010 roku. Wyniki takie również zaprezentowane zostały w formie posteru wystawionego podczas obchodów GisDay na Wydziale Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego 17 listopada 2010. Ponadto zostały zaprezentowane zdjęcia z przeprowadzonych badań terenowych podczas Sesji Naukowej Koła Naukowego Studentów Geografii UW w Murzynowie, która odbyła się w dniach 5-7 listopada 2010, oraz w ramach pokazu slajdów w Centralnej Bibliotece Rolniczej w Warszawie 8 grudnia 2010.
status projektu: zakończony
