At samle vores planet pixel for pixel

Ved første øjekast, højopløsningsbillederne af polygonerne ligner det blonde skin af en cantaloupe melon - måske ikke, hvad man ville forvente af billeder af den arktiske tundra. Men dette karakteristiske træk ved tundraen er et perfekt fokus for fjernmålingsteknologier og for at studere det hurtigt skiftende landskab i regionen.

Fra Antarktis til Arktis og områder derimellem, Chandi Witharana anvender kraftfuld fjernmålingsteknologi til at studere globale problemer.

Witharana, en gæsteassistent professor i UConns afdeling for naturressourcer og miljø, siger, at fjernmåling er "et virtuelt pas" til disse fjerntliggende områder, giver ham mulighed for omhyggeligt at overvåge det barske landskab fra sit grizzlybjørnefri computerlaboratorium på campus.

Han og hans samarbejdspartnere kortlægger i øjeblikket tusindvis af kvadratmeter af Pan-Arctic, bruge satellitbilleder til at indsamle data. Billederne har en opløsning så kraftig, at alt større end 30 centimeter kan afbildes fra rummet, gør det muligt for forskerne at studere områder over hele kloden, som ellers ville være vanskelige eller umulige at undersøge.

Til Pan-Arctic-projektet, satellitbilleder tages cirka hver anden dag, over en enorm strækning af land, der omfatter dele af Alaska, Canada, og Sibirien.

Hvert punkt eller pixel i hvert billede identificeres ved dets geografiske placering, ved hjælp af bredde- og længdegrad, og denne geo-reference bruges til at samle dataene sammen ved hjælp af supercomputere. Forskerne sammenligner derefter forskellige funktioner mellem billeder taget over tid, bemærker ændringer eller tendenser.

I den arktiske tundra, forskerne ser nedbrydningen skride frem i en alarmerende hastighed.

"Tidligere troede man, at topografi var fast, har brug for millioner af år til at ændre sig, " siger Witharana. "Men denne nedbrydning sker inden for et årti."

Uden fjernmålingsteknologier, indsamling af denne type data over så store arealer ville være omkostningskrævende, farligt, og potentielt umuligt for mennesker at opnå, da mange områder er afsidesliggende og ikke kan nås selv med helikopter.

Fjernmåling er også et vigtigt værktøj til en helt anden form for ekstrem – krige og deres virkninger på civilbefolkningen. Samarbejde med FN, Witharana undersøgte, hvordan mennesker migrerer under tvungne forhold, hvor der etableres flygtningebopladser, og antallet af berørte.

På grund af det kaos, der er forbundet med krig, de eneste upartiske og nøjagtige målinger af flygtningepopulationer er dem, der er indsamlet ved hjælp af fjernmåling, siger Witharana. "Man kan ikke stole på nogen anden kilde i konfliktsituationer. Det er ikke muligt at rapportere nøjagtige tal fra jorden."

Witharana har ikke kun brugt teknologien til sin egen forskning, han har introduceret det til K-12 STEM klasseværelser som en del af Next Generation Science Standards. Ved at bruge deres egne virtuelle pas, studerende kan anvende værktøjer som Google Earth og StreetView til at tage på virtuelle vandreture, udforske det antarktiske landskab og områder som Deception Island og Bailey Head, og studere pingvinbestanden.

Efter lidt justeringer, Witharana siger, teknologien kan blive et værdifuldt værktøj til at indsamle information om næsten alt, hvad du er interesseret i. Mulighederne er lige så store som de undersøgte landskaber.

"Dette er hverdagsvidenskab, det er kunst, og det er et rigt pædagogisk værktøj."