Op het eerste gezicht, de afbeeldingen met hoge resolutie van de polygonen zien eruit als de kanten huid van een meloenmeloen - misschien niet wat je zou verwachten van afbeeldingen van de Arctische toendra. Maar dit karakteristieke kenmerk van de toendra is een perfecte focus voor teledetectietechnologieën en voor het bestuderen van het snel veranderende landschap van de regio.

Van Antarctica tot het Noordpoolgebied en de gebieden daartussenin, Chandi Witharana past krachtige teledetectietechnologie toe om mondiale problemen te bestuderen.

metarana, een gastdocent aan de afdeling Natuurlijke Hulpbronnen en Milieu van UConn, zegt dat teledetectie "een virtueel paspoort" is voor deze afgelegen gebieden, waardoor hij het ruige landschap nauwlettend in de gaten kon houden vanuit zijn grizzlybeervrije computerlaboratorium op de campus.

Hij en zijn medewerkers brengen momenteel duizenden vierkante meters van de Pan-Arctische, satellietbeelden gebruiken om gegevens te verzamelen. De afbeeldingen bieden een resolutie die zo krachtig is dat alles groter dan 30 centimeter vanuit de ruimte kan worden afgebeeld, waardoor de onderzoekers gebieden over de hele wereld kunnen bestuderen die anders moeilijk of onmogelijk te onderzoeken zouden zijn.

Voor het Pan-Arctische project, satellietbeelden worden ongeveer om de twee dagen gemaakt, over een enorm stuk land dat delen van Alaska omvat, Canada, en Siberië.

Elk punt of elke pixel binnen elke afbeelding wordt geïdentificeerd door zijn geografische locatie, lengte- en breedtegraad gebruiken, en deze geo-referentie wordt gebruikt om de gegevens samen te voegen met behulp van supercomputers. De onderzoekers vergelijken vervolgens verschillende kenmerken tussen afbeeldingen die in de loop van de tijd zijn gemaakt, het opmerken van veranderingen of trends.

In de Arctische toendra, de onderzoekers zien degradatie in een alarmerend tempo plaatsvinden.

"Vroeger dacht men dat de topografie vast lag, miljoenen jaren nodig hebben om te veranderen, " zegt Witharana. "Maar deze degradatie vindt plaats binnen een tijdsbestek van tien jaar."

Zonder teledetectietechnologieën, het verzamelen van dit soort gegevens over zulke uitgestrekte landerijen zou onbetaalbaar zijn, gevaarlijk, en mogelijk onmogelijk voor mensen om te bereiken, aangezien veel gebieden afgelegen zijn en zelfs niet per helikopter kunnen worden bereikt.

Remote sensing is ook een essentieel instrument voor een heel ander soort extreme - oorlogen en hun effecten op de burgerbevolking. In samenwerking met de Verenigde Naties, Witharana onderzocht hoe mensen migreren onder gedwongen omstandigheden, waar vluchtelingenkampen zijn gevestigd, en het aantal getroffenen.

Vanwege de chaos die inherent is aan oorlog, de enige onbevooroordeelde en nauwkeurige metingen van vluchtelingenpopulaties zijn die verzameld met behulp van teledetectie, zegt Witharana. "Je kunt geen andere bron vertrouwen in conflictsituaties. Het is niet mogelijk om vanaf de grond exacte cijfers te melden."

Witharana heeft de technologie niet alleen gebruikt voor zijn eigen onderzoek, hij heeft het geïntroduceerd in K-12 STEM-klaslokalen als onderdeel van de Next Generation Science Standards. Met behulp van hun eigen virtuele paspoorten, leerlingen kunnen tools zoals Google Earth en StreetView toepassen om virtuele wandelingen te maken, het verkennen van het Antarctische landschap en gebieden zoals Deception Island en Bailey Head, en bestudeer de pinguïnpopulatie.

Na een kleine aanpassing, Witharana zegt, de technologie kan een waardevol hulpmiddel worden bij het verzamelen van informatie over bijna alles waarin u geïnteresseerd bent. De mogelijkheden zijn net zo groot als de onderzochte landschappen.

"Dit is alledaagse wetenschap, het is kunstwerk, en het is een rijk educatief hulpmiddel."