Natuurbeschermingswetenschappers kunnen gratis satellietbeelden gebruiken om invasieve plantensoorten op afgelegen eilanden in de Stille Oceaan te volgen. volgens nieuw onderzoek.

Maria Engels, een doctoraat student aan de Universiteit van Idaho, heeft een manier gevonden om vrij beschikbare beelden van NASA's Landsat-satellieten te gebruiken om kokospalmen op eilanden in de Stille Oceaan te identificeren, in plaats van kostbare beelden van particuliere satellietbedrijven te gebruiken. Engels presenteerde haar bevindingen vorige week op de 2018 American Geophysical Union Fall Meeting in Washington, gelijkstroom

Afbeeldingen van particuliere satellietsensoren zoals QuickBird hebben een veel hogere resolutie dan Landsat-afbeeldingen, maar zijn duur, dus natuurwetenschappers gebruiken ze niet vaak. Maar Engels heeft een manier gevonden om Landsat-beelden met een lagere resolutie te gebruiken om invasieve kokospalmen vanuit de ruimte goed te identificeren. Engels hoopt dat haar onderzoek kan worden gebruikt om de inspanningen voor natuurbehoud in de centrale Stille Oceaan op een goedkope manier te sturen.

"Een van de hoop hier is dat we deze analyse kunnen gebruiken om snel in kaart te brengen waar kokosnoot zich op die eilanden bevindt om te proberen de impact in de loop van de tijd te begrijpen, ’ zei Engels.

Kokospalmen, hoewel beschouwd als iconen van tropische eilanden, zijn invasief voor koraalatollen en kunnen eilandecosystemen schaden door inheemse boomsoorten te verdrijven die zeevogels aantrekken en eilandgrond vasthouden.

Beelden van sensoren zoals QuickBird hebben een hoge resolutie van 0,65 meter (2 voet) per pixel. conventioneel, dergelijke beelden met een hoge resolutie waren nodig om te bepalen waar specifieke plantensoorten in afgelegen gebieden groeien. Het probleem:QuickBird is duur en moeilijk toegankelijk. Vrij beschikbare Landsat-beelden van NASA, echter, heeft slechts een matige resolutie van 30 meter (98 voet) per pixel.

Engels wilde zien of ze Landsat-beelden kon gebruiken om kokospalmen op Palmyra te identificeren, een koraalatol dat deel uitmaakt van het Pacific Remote Islands Marine National Monument. Palmyra is onbewoond, behalve een onderzoeksstation dat mede wordt beheerd door de Nature Conservancy en US Fish and Wildlife.

Op zijn breedst, het eiland is ongeveer 11 kilometer lang. Als je inzoomt op Palmyra in Landsat, je ziet kleurblokken:een schilderspalet van blauw, bruin, en groenen.

Om deze kleurvlakken te ontcijferen, Engels paste een vooruitgang in twee stappen toe. Eerst begon ze met afbeeldingen in hoge resolutie van QuickBird. Op deze afbeeldingen, ze classificeerde verschillende pixels als "pure" vegetatiestanden. Ze sorteerde de pixels in categorieën:kokospalmen, inheemse soorten, of open land zoals paden en stukken zand.

Toen ze erachter kwam welke pixels volledig één type plant waren, Engels legde die gegevens bovenop de beelden met een gemiddelde resolutie van Landsat. Daarna gebruikte ze Multiple Endmember Spectral Mixing Analysis (MESMA) om de pixels te ontmengen. MESMA bepaalt de waarschijnlijke samenstelling van elke pixel; het is een techniek om te schatten welk percentage of elke pixel wordt gedekt door een van de vele bekende dingen.

"Ik bouw een referentiebibliotheek van die pure pixels, zodat mijn referentiebibliotheek kan zeggen:Oh, Ik heb een referentie nodig voor hoe zand eruitziet? Hier. deze pixel, dit is een zandpixel. Dit? Dit is een kokosnootpixel. Deze, dit is een native pixel, ’ zei Engels.

Ze ontdekte dat de pixelreferentiebibliotheek stands van kokospalmen en inheemse bomen op het eiland kon identificeren. Dit betekent dat de bibliotheek in de toekomst kan worden gebruikt zonder nieuwe QuickBird-afbeeldingen te hoeven kopen.

Het uiteindelijke doel is om beelden met een gemiddelde resolutie te gebruiken om erachter te komen waar bepaalde soorten planten zich bevinden - om het palet van gekleurde blokken van de schilder te ontcijferen in zijn samenstellende delen. Van een pixelafbeelding, Engels kan zien waar hoge concentraties inheemse en invasieve planten voorkomen.

In de toekomst, Engels is van plan haar onderzoek toe te passen op Kiribati, een eilandstaat langs de evenaar. Deze situatie is complexer:mensen wonen daar en oogsten kopra:vrucht van de kokospalm, gebruikt om olie te winnen.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.