UConn-forskaren Chandi Witharana använder fjärranalys som "ett virtuellt pass" för att övervaka stora landområden i avlägsna områden, inklusive den arktiska tundran. Kredit:Torre Jorgenson, University of Alaska-Fairbanks
Vid första ögonkastet, de högupplösta bilderna av polygonerna ser ut som spetshuden på en cantaloupemelon – kanske inte vad man skulle förvänta sig av bilder av den arktiska tundran. Men denna karaktäristiska egenskap hos tundran är ett perfekt fokus för fjärranalysteknik och för att studera det snabbt föränderliga landskapet i regionen.
Från Antarktis till Arktis och områden däremellan, Chandi Witharana använder kraftfull fjärranalysteknik för att studera globala problem.
Witharana, en gästadjunkt vid UConns avdelning för naturresurser och miljö, säger att fjärranalys är "ett virtuellt pass" till dessa avlägsna områden, låter honom noggrant övervaka det hårda landskapet från sitt grizzlybjörnsfria datorlaboratorium på campus.
Han och hans medarbetare kartlägger för närvarande tusentals kvadratmeter av Pan-Arctic, använda satellitbilder för att samla in data. Bilderna har en upplösning så kraftfull att allt större än 30 centimeter kan avbildas från rymden, gör det möjligt för forskarna att studera områden över hela världen som annars skulle vara svåra eller omöjliga att kartlägga.
För Pan-Arctic-projektet, satellitbilder tas ungefär varannan dag, över en enorm landsträcka som omfattar delar av Alaska, Kanada, och Sibirien.
Varje punkt eller pixel i varje bild identifieras av sin geografiska plats, använder latitud och longitud, och denna geo-referens används för att blanda ihop data med hjälp av superdatorer. Forskarna jämför sedan olika funktioner mellan bilder tagna över tid, notera förändringar eller trender.
I den arktiska tundran, forskarna ser försämringen fortskrida i en alarmerande takt.
En satellitbild av ett flyktingläger. Kredit:Torre Jorgenson, University of Alaska-Fairbanks
"Tidigare trodde man att topografin var fixad, behöver miljontals år för att förändras, " säger Witharana. "Men den här nedbrytningen sker inom loppet av ett decennium."
Utan fjärranalysteknik, insamling av den här typen av data över så stora landområden skulle vara kostsamt, farlig, och potentiellt omöjligt för människor att åstadkomma, eftersom många områden är avlägsna och inte kan nås ens med helikopter.
Fjärranalys är också ett viktigt verktyg för en helt annan typ av extrem – krig och deras effekter på civilbefolkningen. Arbeta med FN, Witharana studerade hur människor migrerar under påtvingade förhållanden, där flyktingförläggningar etableras, och antalet drabbade.
På grund av det kaos som är inneboende i kriget, de enda opartiska och korrekta måtten på flyktingpopulationer är de som samlats in med hjälp av fjärranalys, säger Witharana. "Man kan inte lita på någon annan källa i konfliktsituationer. Det går inte att rapportera exakta siffror från marken."
Witharana har inte bara använt tekniken för sin egen forskning, han har introducerat det till K-12 STEM klassrum som en del av Next Generation Science Standards. Använda sina egna virtuella pass, eleverna kan använda verktyg som Google Earth och StreetView för att gå på virtuella vandringar, utforska det antarktiska landskapet och områden som Deception Island och Bailey Head, och studera pingvinpopulationen.
Efter lite justeringar, Witharana säger, Tekniken kan bli ett värdefullt verktyg för att samla information om nästan allt du är intresserad av. Möjligheterna är lika stora som de undersökta landskapen.
"Detta är vardagsvetenskap, det är konstverk, och det är ett rikt pedagogiskt verktyg."
