science >> Wetenschap >  >> Natuur

Open data helpen wetenschappers aardsystemen te ontrafelen

Bodemvochtonderzoek heeft veel baat bij gegevens met een hoge resolutie van de heterogene toendra-topografie. Krediet:Julia Kemppinen

Het begrijpen van de natuur en haar processen heeft veel baat gehad bij open data. Open remote sensing-gegevens maken moeilijk bereikbare wildernisgebieden toegankelijker, althans van bovenaf. Deze vooruitgang biedt nieuwe mogelijkheden voor onderzoek naar het aardsysteem, zoals in een recent bodemvochtonderzoek door BioGeoClimate Modeling Lab van de afdeling Geowetenschappen en Geografie van de Universiteit van Helsinki.

"De hoge breedtegraden worden beschouwd als omgevingen met beperkte temperatuur, maar zelfs in deze koude systemen speelt water een grote rol. We zijn geïnteresseerd in veranderingen in bodemvocht en de effecten op ecosystemen, maar eerst moesten we uitzoeken wat het bodemvocht in de toendra regelt, ", zegt promovendus Julia Kemppinen.

Laserscannen levert zeer nauwkeurige gegevens op

Bodemvocht is een uitstekend voorbeeld van een onderzoeksonderwerp, die sterk profiteert van de nieuwste methode- en data-innovaties. Onlangs, bodemvochtonderzoek is gevorderd, vooral door het gebruik van laserscangegevens in de lucht, aangezien de rol van topografie nu in meer detail kan worden onderzocht.

"Laserscantechnologie biedt nauwkeurigere hoogtegegevens, die ook reflecteert op op topografie gebaseerde voorspellervariabelen. De nieuwe modellen zijn nu realistischer, aangezien de modellen informatie bevatten over fijnschalige topografie, zoals kleine bergkammen en beekjes, die essentieel zijn om fijnschalige waterverdeling in het landschap te modelleren. Terreinmodellen met grove resolutie kunnen deze belangrijke informatie eenvoudigweg niet leveren, ", zegt promovendus Henri Riihimäki.

"Deze nieuwe ruimtelijke gegevens zijn belangrijk voor onderzoek, maar ook voor toegepaste wetenschap. We gebruiken open data in onze klimaatstudies, biodiversiteitsbeoordelingen en onderzoek naar periglaciale processen, ", zegt hoogleraar fysische geografie Miska Luoto.

Wetenschapper Julia Kemppinen, Pekka Niittynen en Henri Riihimäki van de Universiteit van Helsinki verzamelen bodemvochtgegevens in Kilpisjärvi, 69o03'N 20o51'E, Lapland, Finland juni, Juli en augustus 2016. Krediet:Susan Heikkinen

Vocht meten

In het veld verkregen metingen zijn een uitdaging om uit te voeren in de wildernis, omdat ruimtelijk uitgebreid veldonderzoek vaak tijdrovend en duur is. Nog, veldmetingen zijn onvermijdelijk, omdat echte metingen ook nodig zijn om te testen hoe goed remote sensing-gegevens werken. Daarom, het BioGeoClimate Modeling Lab verzamelde bodemvochtgegevens op basis van duizenden echte metingen.

"De gegevens die we verzamelen zijn waardevol, omdat er geen andere hoge resolutie en ruimtelijk uitgebreide datasets beschikbaar zijn. De specialiteit van onze data ligt in de studiesetting, die we hebben ontworpen om compatibel te zijn met remote sensing data - dit maakt de studie van bodemvocht op nog grotere gebieden mogelijk, ", zegt promovendus Pekka Niittynen.

Nieuw gepubliceerd onderzoek naar bodemvocht was gebaseerd op uitgebreide veldmetingen, maar ook op open data, verstrekt door de National Land Survey of Finland. Het onderzoek was gebaseerd op LiDAR-gegevens (lichtdetectie en -bereik) en luchtbeeldvorming, zoals die hierboven. Deze afbeelding werd gebruikt om veldwaarnemingen te ondersteunen bij het samenstellen van een kaart met oppervlakteafzettingen. Krediet:Julia Kemppinen

BioGeoClimate Modeling Lab is een groep onderzoekers gevestigd aan de Universiteit van Helsinki. Het lab combineert massale in het veld verkregen data met open data. Hun werk is gericht op vegetatie, aardoppervlak processen en klimaat, met betrekking tot met name berggebieden op hoge breedtegraden. De laatste tijd heeft het lab in samenwerking met de Universiteit van Pretoria hun ruimtelijke studies uitgebreid naar Drakensbergen in Zuid-Afrika.