En av utmaningarna för forskare är att samarbeta och kommunicera med samhällen för att lösa sociala och miljömässiga problem. Dock, den utmaningen är det som inspirerar och motiverar forskare att fortsätta undersöka viktiga frågor.

Jamie Hoover (Ph.D. '16) och Eric Rounds (M.A. '16), tidigare studenter vid docent i geografi Stephen J. Leisz, var motiverade att använda geografiska metoder och utbildning för att undersöka markanvändningsfrågor i Papua Nya Guinea och centrala Vietnam, respektive.

Geografer undersöker hur människor och miljö interagerar rumsligt. Leisz, specifikt, tittar på markförändringsvetenskap och drivkrafter för förändringar i markanvändning och marköverdrag. "Jag undersöker interaktioner mellan människa och miljö som leder till markanvändning och i slutändan marktäckande förändringar genom att använda fjärranalysdata, såsom aktuella och historiska satellitbilder, flygfoton, och lidar, deltagande fältarbete, och geografiska informationssystem (GIS), i samarbete med samhällen som bor i studieområdena, " förklarar Leisz.

Denna utforskning av markanvändning och marktäckningsförändring är baserad på frågor om hur förändringar påverkar miljön och samhället, samt drivkrafterna bakom dessa förändringar. Resultaten och tolkningen av data ger insikt i miljö, politisk, och ekonomiska utmaningar och hjälpa till med markpolitik och förvaltningsbeslut på lokala, nationell, och internationell nivå.

Subsistensjordbruk i Papua Nya Guinea

Frågorna Hoover ville ställa handlade om subsistensjordbruk i Papua Nya Guinea. "Papua Nya Guinea är ett unikt hörn av världen som ofta förbises av de flesta forskare, även om landet är känt för sin rika biologiska mångfald, säger Hoover.

Hoovers första besök var 2011 med medarbetare från Bishop Museum, finansierat genom ett anslag från National Science Foundation som Leisz och medarbetare på Bishop Museum fick för att undersöka Papua Nya Guineas megadiversa flora. Hoover och andra forskare tillbringade en månad i den lilla kustbyn Kamiali.

Hennes forskning tittade på förändringar i markanvändning och marköverdrag i Kamiali, specifikt undersöker självförsörjningsjordbruk. Hon jämförde fjärranalysanalyser med enbart satellitbilder med en deltagande fjärranalysmetod som inkluderade deltagande kartor över markanvändning, hushålls- och jordbrukstomtundersökningar, intervjuer, mätningar av svedjemarker, och satellitbilder. Hoovers resultat indikerade att det senare tillvägagångssättet med blandade metoder bättre beskrev markanvändningsförändringarna över tid eftersom den komplexa karaktären av markanvändning och förändringar däri inträffar på subpixelnivå och inte tydligt identifieras med enbart satellitbilder.

Hoover började sin forskning som svar på en nationell studie i Papua Nya Guinea som visade att storleken på odlade områden med svedjeträda har ökat över tiden på grund av en ökande befolkning; dock, hennes forskning i byskala visade motsatsen. Lokala markförvaltare har implementerat en mängd olika strategier som intensifiering, urval av nya, kultivarer med högre avkastning, dela upp stora tomter, applicering av bekämpningsmedel, och diversifiera sina försörjningsmöjligheter så att de kan köpa mer mat från marknader för att öka livsmedelsproduktionen, snarare än att kontinuerligt utöka de röjda områdena.

Lokala markförvaltare beskrev hur extrema väderhändelser i samband med klimatförändringar, som långvariga skadedjursangrepp, torka, och frekventa havsvallningar och översvämningar, har lett till en fluktuation, en expansionssammandragning över tid, av byns trädaområde. Dessa miljöpåverkan påverkade samhällsbesluten för att röja mark för odling och spelade en roll i livsförändringsstrategiska förändringar. Att förstå dessa försörjningsstrategier och markanvändningsbeslut är viktigt för samhället när man planerar hållbara försörjnings- och bevarandestrategier.

Hoover delade och validerade sina resultat med Kamiali-gemenskapen och höll en workshop under ett andra besök i Papua Nya Guinea. "Jag ville att samhället skulle dra nytta av den forskning som utfördes i deras by, " säger Hoover. "Workshopen tittade på drivkrafterna bakom klimat och sociala förändringar som kan påverka beslut om markförvaltning. Vi gjorde en mängd olika scenarioövningar och deltagande kartläggning för att spatialt identifiera hur resursanvändning och plats skulle förändras i förhållande till scenariot."

Hoover kombinerade GIS och fjärranalysteknik med kvalitativa metoder som ofta används inom antropologi och kulturgeografi. "Communityn skapade en video via VideoVoice-metoder, en samhällsbaserad forskningsmetod där deltagarna planerade, skrev, och filmade en video om bylivet, trädgårdsskötsel (jordbruk), fiske, och flod- och skogsresurser, "förklarar Hoover. Lokal kunskap är avgörande för att förstå det sociala, politisk, ekonomisk, och miljöpåverkan på markanvändning och i slutändan markskydd. Videon var inte direkt länkad till Hoovers avhandling, dock, projektet gav ett unikt perspektiv på försörjnings- och resursviktighet ur markförvaltarens synvinkel istället för endast ur perspektivet av hennes forskningsmål.

Vägutbyggnad i Vietnam

Eric Rounds kom till sitt masterprogram med en kandidatexamen i historia och minderåriga i antropologi och geografi. Han var intresserad av att utforska interaktioner mellan människa och miljö och ville ha erfarenhet av GIS och fjärranalys.

Rounds kontaktade Leisz om att arbeta med markanvändning och marktäckeförändring. "Han erbjöd mig en möjlighet att göra fältarbete i Sydostasien under en månad, " säger Rounds. "Han hade finansiering från NASA:s Land-Cover/Land-Use Change Program för att bedriva forskning i centrala Vietnam, och jag var ivrig att delta."

Vietnam har arbetat med andra regionala regeringar genom Association of Southeast Asian Nations för att underlätta handel och påskynda ekonomisk utveckling längs den öst-västliga ekonomiska korridoren, en motorväg som sträcker sig från Vietnam till Myanmar. En del av detta arbete har fokuserat på att integrera närliggande jordbrukssamhällen på landsbygden i den bredare ekonomin. Som ett resultat, vägar byggdes med början 2005 för att förbinda fattiga byar i högländerna i Quang Tri-provinsen med Ho Chi Minh-motorvägen och National Highway 9, som båda är en del av den öst-västliga ekonomiska korridoren. Rounds undersökte de socioekonomiska effekterna av vägexpansion på samhällena i Quang Tri för sin avhandlingsforskning. Han samlade in data genom att intervjua samhället, gå med lokalbefolkningen för att besöka landet som de odlar, samla GPS-punkter för användning vid utveckling av land-cover kartor, och samla in data om deras markanvändning och jordbruksmetoder. Han använde denna information för att genomföra en historisk marktäckesanalys.

Rounds använde fjärranalysteknik för att undersöka platsen för svedjefält, vägutbyggnader, och placeringen av betesområden och höglandsris i förhållande till transportnätverk över tid. Han använde sedan GPS-data från marken sanning för att vägleda skapandet av landtäckningskartor och validera platsen för de olika landtäckerna och fältplaceringarna av grödor som majs (majs), akaciaträd, och kassava. Många geografer "markerar sanningen" när de använder fjärranalysteknik genom att samla in GPS-punkter vid vissa områden i landskapet, samtidigt som man förlitar sig på communitymedlemmar för att hjälpa till att identifiera annan viktig information som en bild ensam inte kan ge. Denna information används för att övervaka klassificeringen av marktäckning och bedöma exaktheten av utdata.

"Vi fann att de nya vägarna ökade anslutningen och rörligheten till andra områden, "förklarar rundor." Dessa förändringar främjade betydande förändringar av markanvändningen, marktäckning, och försörjning." Lokala vägutbyggnader ökade anslutningsmöjligheterna och samhället började integreras i den regionala marknadsekonomin. Byn övergick från självförsörjande jordbruk till att odla grödor för vinst. Fattigdomen inom byn minskade med mer inkomster och tillgång till fler försörjningsmöjligheter.

Tillämpa geografiska metoder för en karriär

Förutom sina kurser och forskning, Hoover och Rounds var utexaminerade lärarassistenter för geografikurser vid institutionen för antropologi och var involverade i CSU Geospatial Centroid, ett spatial teknologiresurscenter i Morgan Library, vilket gav värdefull erfarenhet för studenter och hjälp till campus och samhället.

"Förutom min avhandlingsforskning, två erfarenheter hjälpte mig i mitt karriärsökande, "säger Rounds." Jag gick med i Geospatial Centroid medan jag var på CSU, där jag kunde få praktisk erfarenhet av en mängd olika projekt och nätverka med människor i geografisamhället."

"Den andra erfarenheten var med NASA DEVELOP. De projekt som jag arbetade med gav mig mer erfarenhet av fjärranalys med applikationer som jag aldrig hade övervägt eller fokuserat på."

Rounds lärde sig om en fjärranalysspecialist och tränarposition på Redcastle Resources genom ett e-postmeddelande från Geospatial Centroid. Redcastle Resources är ett entreprenadföretag för USDA Forest Service vid Geospatial Technology and Applications Center. "Jag hanterar fjärranalys och GIS-projekt som syftar till att förbättra markförvaltningsbeslut med relevant rumslig data och analyser. Jag tillhandahåller även utbildningar på plats och webinar för federala anställda som täcker ett brett spektrum av ämnen som lidar, förändringsdetektering, och kartläggning av landtäcke, " säger Rounds. "Jag känner mig oerhört lyckligt lottad som får arbeta med intressanta projekt som påverkar markförvaltningsbeslut, och att kunna lära andra om geografiska metoder och teknik."

Hoover gynnades också av hennes arbete med Geospatial Centroid. När hon avslutade sin M.S. i vattendelare vid CSU, Hoover hjälpte till att utveckla Centroid med regissörsassistent Sophia Lynn. "Jag var väldigt aktiv i Centroid och hjälpte till att underlätta GIS-dagen i fyra år, " säger Hoover. "Som Ph.D. kandidat, Jag visste att jag inte ville gå in i akademin och en av mina kontakter på campus berättade för mig om ett jobb på National Park Service (NPS)."

NPS Spatial Ecology-jobbet som Hoover accepterade är hos Water Resources Division i Natural Resource Stewardship and Science Directorate. "Jobbet låg inom det jag letade efter - kartläggning, naturliga resurser, och markförvaltning. Jag skapar kartor över havet och sjöbotten, och bentiska livsmiljöer i parkerna, " förklarar Hoover. "NPS står inför utmaningarna med klimatförändringar, ökande befolkningsstorlekar, och överanvändning. Det är verkligen givande att kunna hjälpa till med dessa frågor."