Virtual reality-skove kan hjælpe med forståelsen af ​​klimaændringer

Virkningerne af klimaændringer er nogle gange svære at forstå, men nu en virtual reality -skov, skabt af geografer, kan lade folk gå gennem en simuleret skov af i dag og se, hvad forskellige fremtider kan byde på for træerne.

"Det største problem, der skal løses, er, at klimaændringer er abstrakte, sagde Alexander Klippel, professor i geografi, Penn State. "Dens betydning udfolder sig kun i 10, 15 eller 100 år. Det er meget svært for folk at forstå og planlægge og træffe beslutninger."

Forskerne kombinerede information om skovsammensætning med information om skovøkologi for at skabe en skov, der ligner dem, der findes i Wisconsin.

"Som en del af en NSF-finansieret CNH-programbevilling med Erica Smithwick (E. Willard og Ruby S. Miller professor i geografi ved Penn State) arbejder vi med Menominee Indian Tribe of Wisconsin, sagde Klippel, som også er direktør for Penn State's Center for Immersive Experience. "Inspireret af Menominees dybere forbindelse til miljøet, tror vi, at det at opleve fremtiden er afgørende for al miljømæssig beslutningstagning."

Virtual reality-oplevelsen tager de omfattende klimaændringsmodeller, sofistikerede vegetationsmodeller og økologiske modeller og skaber en 2050 skov, som folk kan opleve ved at gå gennem den, undersøge trætyper og underbygning, og se ændringerne.

Det første skridt, selvfølgelig, skulle skabe en skov af i dag. Ved at bruge data om en typisk Wisconsin-skov, forskerne kunne have brugt strenge eller deterministiske regler og placeret træer i skoven. Imidlertid, de valgte at bruge en proceduremetode, der ville befolke skoven ved hjælp af et sæt økologiske regler, skabe en mere organisk, naturlig fornemmelse.

"Orientering og små detaljer af træerne er også randomiseret i tilgangen, så træerne ikke ser helt ens ud, " sagde Jiawei Huang, kandidatstuderende i geografi, Penn State.

Forskerne rapporterer i dag (11. nov.) i International Journal of Geographical Information Science at, "Procedurregler gav os mulighed for effektivt og reproducerbart at oversætte parametrene til en simuleret skov." De brugte analytisk modellering til at konvertere dataene til proceduremæssig modellering. De arbejdede også med økologiske eksperter for at give feedback og evaluere resultaterne.

For at fange skovens økologi, forskerne brugte LANDIS II, en veletableret, kraftfuld model.

"Vores økolog-kolleger, medforfattere på dette papir – Melissa S. Lucash, forskningsassistent i geografi, University of Oregon, og Robert M. Scheller, professor i geografi, North Carolina State University - sikrede den ekspertise, der er nødvendig for at gøre forudsigelserne nøjagtige, sagde Klippel.

Forskerne bemærker, at modellen er kraftfuld nok til at håndtere begivenheder som vindstorme, brand og oversvømmelser, og, selvfølgelig, klima forandring.

En virtuel gåtur gennem denne Wisconsin -skov viser høje træer og underbygning. klapvogne, ved hjælp af VR-headset og controllere, kan afsløre trætyperne i skoven, ændre højder fra skovbund til fugleperspektiv og derimellem, og nærmere undersøge skovens sammensætning.

Forskerne valgte to fremtidsscenarier, et basisscenarie og et varmt og tørt scenarie. Ved hjælp af VR, besøgende i skoven kan se ændringerne i trætyper og overflod og sammenligne basisscenariet med det varme og tørre scenarie.

"Vores tilgang til at skabe viscerale oplevelser af skove under klimaændringer kan lette kommunikationen mellem eksperter, politikere og den brede offentlighed, " rapporterer forskerne.

Forskernes mål er at skabe et medium til at kommunikere ting i fremtiden eller fortiden, som giver mulighed for en mere holistisk og visceral adgang, så ikke-eksperter kan se de ændringer, som klimaændringerne medfører.