Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
5
Jak wykonać badania pokrycia terenu i badania biologiczne
Protokół: Badania jakościowe pokrycia terenu
Rozmieszczenie uczniów, zdjęcia oraz wybór klas MUC dla jednolitego obszaru
o wymiarach 90m x 90m
Protokół: Badania ilościowe pokrycia terenu
Rozmieszczenie uczniów i zdjęcia obszaru o wymiarach 90m x 90m, na którym występuje
las, tereny zalesione lub ziołorośla, pomiar cech roślinności i określenie klas wg MUC
Protokół: Biometria
Uczniowie mierzą cechy roślinności i określają gatunki
Protokół: System MUC
Uczniowie wykorzystują system MUC do określania klas pokrycia terenu
Protokół: Kartowanie pokrycia terenu – interpretacja wizualna
Uczniowie wyróżniają różne obszary pokrycia terenu na zdjęciu satelitarnym
Protokół: Kartowanie pokrycia terenu – klasyfikacja nienadzorowana
Uczniowie wykorzystują program MultiSpec do przeprowadzenia klasyfikacji
automatycznej obrazu satelitarnego i określają klasy poszczególnych fragmentów
w systemie MUC
Protokół: Ocena dokładności
Uczniowie wykorzystują obserwacje terenowe do sporządzenia matrycy różnic i błędów
oraz określają dokładność swoich map.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
6
Jak wykonać badania pokrycia terenu
i badania biologiczne
Prowadzone badania pokrycia terenu i badania biologiczne
przebiegają trzystopniowo:
1. Wykonanie szczegółowych pomiarów w wybranych miejscach obszaru badawczego
programu GLOBE. Wyniki tych pomiarów wykorzystywane są przez naukowców do
prześledzenia wzrostu i zmian roślinności oraz do weryfikacji map wykonanych na
podstawie danych satelitarnych.
2. Wykonanie obserwacji na wielu podobszarach obszaru badawczego. Obserwacje te
wykorzystywane są przez naukowców i mogą być wykorzystywane również przez
uczniów do oceny map wykonanych na podstawie zdjęć satelitarnych.
3. Opracowanie mapy pokrycia terenu szkolnego obszaru badawczego. Mapa ta pozwoli
na lepsze poznanie otoczenia szkoły, ponieważ jej opracowanie wymagać będzie
wykonania obserwacji i pomiarów w wybranych punktach. Po zakończeniu tych
obserwacji uczniowie będą posiadać znacznie lepszą wiedzę o środowisku otaczającym
szkołę, jak również łatwiej będzie im monitorować pojawiające się zmiany.
Obszary badawcze (Miejsce badania)
Badania pokrycia terenu i badania biologiczne
wymagają dwóch różnych typów pól
badawczych. Pierwszy, nazywany Obszarem Badawczym Programu GLOBE, posiada
wymiary 15km x 15km ze szkołą położoną w punkcie centralnym. Dla tego właśnie obszaru
szkoła otrzyma obraz satelitarny. Protokóły badań i bezpośrednie działania poznawcze
pozwolą uczniom dobrze zaznajomić się z tym skrawkiem kuli ziemskiej. Co więcej, opracują
oni również mapę pokrycia terenu całej tej powierzchni, przeprowadzą obserwacje na wielu
podobszarach oraz szczegółowe pomiary w niektórych jej częściach.
Bardzo ważnym jest, aby na szkolnym obszarze badawczym wybrać odpowiednie punkty
naziemne (nazywane miejscami badań pokrycia terenu), w których prowadzone będą
szczegółowe pomiary i obserwacje (rys. LAND-P-1). Wyróżnienie odpowiednich miejsc
badań pozwoli uczniom na porównanie tego co widzą na zdjęciu satelitarnym
z rzeczywistością i uzmysłowi wymiar fizyczny pixeli tworzących obraz uzyskany z satelity
Landsat Thematic Mapper. Miejsca badań pozwolą również na właściwe określanie klas
pokrycia terenu na powierzchni całego obszaru badawczego. Z naukowego punktu widzenia,
seria terenowych pomiarów opisanych nieco dalej w tym rozdziale, powinna być wykonana
wwybranych miejscach badań, które są reprezentatywne dla podstawowych typów pokrycia
terenu występującego w szkolnym obszarze 15km x 15km, a jednocześnie na tyle duże, aby
ich identyfikacja na zdjęciu satelitarnym nie przysparzała problemów.
Miejsce Badania Pokrycia Terenu (MBPT) jest powierzchnią homogeniczną, o wymiarach
co najmniej 90m x 90m. Jeżeli powierzchnia homogeniczna jest większa niż 90m x 90m, to
wtedy MBPT powinno zostać wyznaczone w części centralnej takiej powierzchni (patrz rys.
LAND-P-3). Zachowanie powyższego wymiaru jest istotne ze względu na konieczność
zlokalizowania go na obrazie satelitarnym. Wymiar MBPT odpowiada dokładnie 9 pixelom
obrazu Landsat Thematic Mapper (TM), tj. obszarowi 3 pixele x 3 pixele (patrz rozdz.
Wprowadzenie, Teledetekcja; Przewodnik dla nauczycieli - Wstęp).
Wyróżnia się dwa rodzaje miejsc badań pokrycia terenu tj.
Miejsce Badania Jakościowego
Pokrycia Terenu (MBJPT) i Miejsce Badania Ilościowego Pokrycia Terenu (MBIPT).
Długość, szerokość i wysokość n.p.m. tych miejsc powinna być określona przy wykorzystaniu
urządzenia typu GPS (Global Positioning System), a pokrycie terenu klasyfikowane w oparciu
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
7
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
8
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
9
o klasyfikację UNESCO (MUC – Modified UNESCO Classification System). Oprócz tego
z centralnego punktu pola należy wykonać zdjęcia fotograficzne terenu. Zebranie danych dla
Miejsce Badania Jakościowego Pokrycia Terenu (MBJPT) jest prostsze, gdyż wymaga
przeprowadzenia jedynie wyżej opisanych obserwacji. Miejsce Badania Ilościowego Pokrycia
Terenu (MBIPT) wymagają przyprowadzenia szczegółowych pomiarów roślinności, co
możliwe będzie tylko dla niektórych typów pokrycia terenu. Miejsce badań bez względu na
jego rodzaj, odwiedzane jest tylko raz. Wewnątrz MBIPT szkoła powinna również założyć
stałe Miejsce Badań Biologicznych (MBB). Miejsce takie wykorzystywane jest do
prowadzenia obserwacji długoterminowych, okresowych powiązanych z okresami wegetacji
roślin. MBB zlokalizowane powinno być w części centralnej MBIPT. Tylko jednolite obszary
leśne (forest), tereny zadrzewione (woodland) czy ziołorośla (herbaceous) mogą być MBIPT.
Więcej informacji na ten temat można uzyskać w następnym rozdziale oraz w rozdziale
dotyczącym Protokółu systemu klasyfikacji MUC.
Diagram (rys. LAND-P-2) prezentuje etapy związane z pracami w zakresie badań
biologicznych i pokrycia terenu. Pierwszy etap to zidentyfikowanie głównych typów pokrycia
terenu na danym obszarze. Pozostałe etapy przedstawione na diagramie opisane zostały
w kolejnych protokółach.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
10
Określenie podstawowego typu pokrycia terenu
Charakterystyka pokrycia terenu na polu badawczym może być prowadzona tylko
w oparciu o określony system klasyfikacji. Do celów GLOBE zastosowany został system
znany jako MUC (Modified UNESCO Classification). System ten jest narzędziem
pozwalającym umieścić każdy rodzaj pokrycia terenu występujący na świecie w określonej
klasie. Każda klasa systemu MUC jest odmiennym typem pokrycia terenu, określonym nazwą
i numerem identyfikacyjnym lub kodem MUC.
O systemie MUC
Badania prowadzone w programie GLOBE wykorzystują MUC, system klasyfikacji
ekologicznej, dostosowany do standardów międzynarodowych i terminologii ekologicznej
pozwalającej wyodrębniać specyficzne klasy pokrycia terenu. Dzięki wykorzystaniu systemu
międzynarodowego wszystkie dane uzyskane w programie GLOBE mogą być wprowadzone
do ujednoliconej regionalnej lub globalnej bazy danych pokrycia terenu. Również dane
terenowe są zbierane i wykorzystywane do waloryzacji danych teledetekcyjnych zgodnie z
ujednoliconym, międzynarodowym systemem metod badawczych. System klasyfikacji MUC
pozwala uczestnikom programu GLOBE właściwie opisać pokrycie terenu w każdym miejscu
naszej planety w oparciu o identyczne kryteria określone dla wszystkich uczestników programu.
System MUC składa się z dwóch składowych. Pierwsza to zarys systemu klasyfikacji,
zawierający hierarchiczną listę etykiet dla każdej klasy. Część drugą stanowi słownik
z zasadami i definicjami. Przed przystąpieniem do klasyfikacji jakiegokolwiek terenu należy
zawsze zapoznać się z definicją odpowiadającą sugerowanej przez uczestników klasie
pokrycia terenu. Nawet, jeżeli uważacie, że dobrze wiecie co to jest las, powinniście
sprawdzić definicję w celu potwierdzenia, że badany obszar jest faktycznie lasem (forest)
a nie obszarem zadrzewionym (woodland).
System MUC posiada strukturę hierarchiczną lub inaczej rozgałęzioną strukturę drzewa
z dziesięcioma klasami na poziomie pierwszym. Są to klasy bardzo ogólne, łatwo
wyróżnialne. Na poczatku na poziomie 1 należy wybrać jedną z klas w celu określenia typu
pokrycia terenu. Na poziomie 2, każda klasa poziomu pierwszego uszczegółowiona jest przez
dwie do sześciu klas pokrycia terenu. Klasy poziomu 2 są wciąż łatwe do zidentyfikowania.
Poziomy trzeci i czwarty to specyficzne zbiorowiska i zespoły roślinne
.
Hierarchiczna
struktura systemu MUC ułatwia prowadzenie klasyfikacji. Na każdym poziomie, wybieramy
tylko spośród tych klas, które są uszczegółowieniem poprzednio wybranej klasy z wyższego
poziomu. I tak pomimo, ze klasyfikacja MUC składa się z ponad 150 klas to, na każdym
etapie dokonujemy wyboru tylko spośród trzech do pięciu klas pokrycia terenu.
Aby przeprowadzić badania biologiczne i pokrycia terenu należy na początku
zidentyfikować klasę poziomu 1 MUC dla każdego z miejsc badania pokrycia. Każda z nich
może być określona dzięki wzrokowemu oszacowaniu procentowego udziału typów pokrycia
terenu występujących w danym miejscu badań. Tabela LAND-P-1 zawiera informacje
o klasach poziomu pierwszego, które definiowane są poprzez procentowy udział
poszczególnych typów pokrycia terenu na obszarze MBPT.
Określenie klasy poziomu 1 systemu MUC
1. Wybrać obszar homogeniczny pod względem pokrycia terenu, który będzie MBPT.
2. Oszacować wzrokowo procent powierzchni pola pokryty przez dominujący typ
pokrycia terenu.
3 Przejrzeć definicje klas MUC poziomu pierwszego i upewnić się, że uczniowie je rozumieją.
4 Odnośnie klasyfikacji pokrycia terenu na miejscach badań należy postępować zgodnie
z etapami opisanymi w Protokóle systemu MUC.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
11
Tabela LAND-P-1: poziom 1 systemu klasyfikacji pokrycia terenu MUC
Kod
MUC
Klasy poziomu 1 MUC
Wymagania pokrycia
0.
Zwarty las (Forest)
>40% drzew, o wysokości co najmniej 5
metrów, korony drzew zachodzą na siebie
1.
Luźny las (Woodland)
>40% drzew, 5 o wysokości co najmniej 5
metrów, korony drzew nie zachodzą na siebie
2.
Zbiorowiska krzewiaste (Shrubland)
>40% krzewów, o wysokości od 0,5 do 5
metrów
3.
Zbiorowiska karłowatych krzewów
(Dwarf Shrubland)
>40% krzewów, do 0,5 metra wysokości
4.
Roślinność zielna, ziołorośla
(Herbaceous Vegetation)
>60% ziołorośli (herbaceous), traw (grasses)
i szerokolistnych (broadleafed plants -forbs)
5.
Tereny odkryte (Barren)
<40% pokryte roślinnością
6.
Tereny podmokłe (Wetland)
>40% pokryte roślinnością, właczając bagna i
tereny zabagnione
7.
Otwarte wody (Open Water)
>60% otwarte wody
8.
Tereny uprawowe
(Cultivated Land)
>60% uprawy gatunków nierodzimych
9.
Tereny zurbanizowane (Urban)
>40% tereny zabudowane (budynki,
powierzchnie wybrukowane)
Wyznaczenie klasy poziomu 1 MUC pozwoli realizować jeden z protokołów Miejsca
Badania Pokrycia Terenu. Jeżeli MBPT jest lasem (forest) lub obszarem zadrzewionym
(woodland) lub pokryty jest roślinnością zielną (herbaceous), tzn. należy do klasy 0, 1 lub 4
poziomu 1 MUC, uczniowie mogą zacząć prowadzić pomiary biometryczne opisane
w
Protokóle miejsca badania ilościowego pokrycia terenu i protokóle biometrii
.
Program
GLOBE nie posiada jeszcze protokołów pokazujących jak przeprowadzać pomiary
biometryczne w obrębie innych klas poziomu 1. Na tych obszarach uczniowie powinni
przeprowadzić jedynie obserwacje zgodnie z Protokółem miejsca badania jakościowego
pokrycia terenu
.
W uzasadnionych przypadkach można zadecydować o nieprowadzeniu
pomiarów biometrycznych w danym miejscu, mimo że typ pokrycia możemy zaliczyć do
klasy 0, 1 lub 4 i przeprowadzić tylko pomiary jakościowe.
Wyznaczanie różnych typów pól
W zasadzie szkoły działające w programie GLOBE wyznaczają tylko jedno „ilościowe”
miejsce badania pokrycia terenu będące jednocześnie stałym miejscem badań biologicznych.
Oczywiście wyznaczenie większej ilości takich pól jest dopuszczalne. Z biegiem czasu,
należy wyznaczyć również jedno lub więcej pól próbkowania pokrycia terenu dla każdego
z głównych typów pokrycia terenu zidentyfikowanych na szkolnym obszarze badawczym
o wymiarach 15km x 15km. Należy zacząć od najbardziej popularnych typów i dalej
wyznaczać je tak, aż zlokalizowane zostaną w obrębie wszystkich typów pokrycia terenu
występujących na danym obszarze. Jeżeli szkoła posiada GPS należy określić długość
i szerokość geograficzną punktu środkowego oraz jego wysokość n.p.m. we wszystkich
wyznaczonych miejscach badań.
Dodatkowe miejsca badań pokrycia terenu są istotne dla weryfikacji dokładności mapy
pokrycia terenu, która jest jednym z podstawowych zadań badawczych programu GLOBE.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
12
Przewiduje się, że wyznaczenie pełnego zestawu miejsc badań tak, aby były one
reprezentatywne dla każdego z istotnych typów pokrycia terenu w obrębie obszaru
badawczego może zająć nawet kilka lat. Jeżeli nauczyciele uznają to za stosowne, można
określić dla każdej klasy np. drugiego poziomu MUC oddzielne miejsce badań.
Ilościowe i jakościowe miejsca badania pokrycia terenu i ich udział
w kartowaniu pokrycia terenu
Dane o pokryciu terenu zbierane w protokółach GLOBE są dwojakiego rodzaju:
jakościowe i ilościowe. Są również dwa przeznaczenia tych danych: (1) pomoc w oznaczeniu
szkolnej mapy pokrycia terenu (szkoleniowy) oraz (2) weryfikacja (lub określanie
dokładności) sklasyfikowanej już mapy pokrycia terenu. Oba przeznaczenia mają szczególną
wagę przy kartowaniu ze zdjęć satelitarnych i są analogiczne do sposobów w jaki naukowcy
i inni użytkownicy wykorzystają zbierane przez szkołę dane.
Zarówno dane szkoleniowe jak i służące do weryfikacji zebrane zostaną dla obszarów 90m
x 90m, nazywanych miejscami badania pokrycia terenu MBPT. Muszą być one położone na
obszarach jednolitych z punktu widzenia pokrycia terenu (rys. LAND-P-3). Dla tego rodzaju
badań homogeniczne pokrycie terenu oznacza, że obszar pola jest reprezentatywny dla jednej
z klas pokrycia terenu zdefiniowanych w Protokole Systemu MUC.
Rysunek LAND-P-3: Pole o jednorodnym (homogenicznym) pokryciu terenu
Poniższe definicje wyjaśniają różnice pomiędzy rodzajami zbieranych danych
i stosowanymi dla tych celów metodami.
Dane szkoleniowe: Informacje o pokryciu terenu zebrane na MBPT powinny pomóc
identyfikować lub oznaczać nieokreślone grupy pixeli wyodrębnione w trakcie klasyfikacji
komputerowej obrazu TM i/lub pomoc w interpretacji wizualnej obrazu. Dane te
zgromadzone mogą zostać za pomocą metod ilościowej lub jakościowej. Dane szkoleniowe
nigdy nie powinny być wykorzystywane do określania dokładności mapy ponieważ
wykorzystane zostały w procesie szkolenia. Nie powinno się wykorzystywać tych samych
danych do weryfikacji i szkolenia.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
13
Dane służące weryfikacji: Są to dane o pokryciu terenu zebrane na MBPT w celu
określenia dokładności klasyfikowanej mapy opracowanej przy użyciu metody interpretacji
wizualnej lub klasyfikacji nienadzorowanej szkolnego obrazu TM. Dane te zgromadzone
mogą być w oparciu o metody ilościowe jak i jakościowe (ilościowe są preferowane). Dla
każdego typu pokrycia terenu występującego na mapie, należy wyznaczyć tak dużo miejsc
badań jak to tylko jest możliwe, ponieważ w procesie określania dokładności wymagana jest
duża ilość wyników. Dane te powinny być wykorzystywane tylko do celów określania
dokładności.
Dane jakościowe: Obserwacje jakościowe prowadzone w programie GLOBE wymagają
tylko trzech komponentów; (1) określenia GPS-em długości, szerokości oraz wysokości
n.p.m. pola, (2) zdefiniowanie klasy MUC na podstawie obserwacji uczniów, (3) wykonanie
zdjęć fotograficznych w czterech podstawowych kierunkach (tj. N S W E). Ten skrócony
zbiór danych może być wykorzystany zarówno dla pól szkoleniowych, jak i pól weryfikacji.
Dane jakościowe są pożyteczne szczególnie na etapie, gdy wstępnie uczymy się jakie klasy
pokrycia terenu występują na obszarze badawczym oraz do próby skorelowania wyglądu
danej klasy na zdjęciu satelitarnym i w rzeczywistości.
Dane ilościowe: Pomiary ilościowe pokrycia terenu są możliwe jedynie dla klas pokrycia
terenu, dla których GLOBE posiada aktualnie Protokół Biometryczny (tzn. las (forest),
obszary zadrzewione (woodland) i roślinność zielna (herbaceous). Dodatkowo, w stosunku do
pomiarów wykonanych dla jakościowych pól testowych, na ilościowych polach testowych
uczniowie wykonują pomiary określone w protokóle biometrycznym. Dane te gromadzone są
przede wszystkim do weryfikacji map wykonanych na podstawie obrazów satelitarnych.
Dodatkowe pomiary biometryczne pozwalają uczniom i naukowcom lepiej zrozumieć las,
obszar zadrzewiony i porośnięty roślinnoscią zielną.
Tabela LAND-P-2: Wykorzystanie danych ilościowych i jakościowych w kartowaniu
pokrycia terenu
Typ danych
Miejsce Badań Jakościowych PT
Miejsce Badań Ilościowych PT
Dane
szkoleniowe
Wyznaczyć położenie terenu w
trakcie opracowania mapy, szybko
określić klasy pokrycia terenu
Spróbować zrozumieć zależność pomiędzy
sposobem prezentacji roślinności na obrazie
satelitarnym a rzeczywistością
Przezna
czenie dany
ch
Dane
do wery
fikacji
W prosty sposób wyznaczyć
wystarczającą liczbę miejsc badania
pokrycia terenu dla celów
statystycznych weryfikacji
dokładności mapy
Zestaw szczegółowych informacji na temat lasów
(forest), terenów zadrzewionych (woodland) i
pokrytych roślinnością zielną (herbaceous)
doskonały dla badania dokładności mapy
Pomaga uczniom i naukowcom zrozumieć
pojawienie się typów pokrycia w terenie i na
obrazie satelitarnym
Proces kartowania i określania dokładności
Rysunek LAND-P-4 przedstawia logiczne etapy opracowania mapy pokrycia terenu
i określania jej dokładności. Dobrze byłoby, gdyby uczniowie zaczęli zbierać dane na
szkolnych miejscach badań jeszcze przed rozpoczęciem procesu kartowania. Obserwacje
uczniów dotyczące poszczególnych miejsc są cenne z tego względu, że naukowcy mogą
wykorzystywać takie informacje w trakcie opracowywania swoich własnych map.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
14
Rysunek LAND-P-4: Diagram procesu określania dokładności
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
15
Rysunek LAND-P-4: Diagram procesu określania dokładności (cd)
Rysunek LAND-P-5: Gromadzenie przykładów szkoleniowych i weryfikacyjnych miejsc
pokrycia terenu
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
16
Rozważania dodatkowe
Różne zagadnienia związane z zarządzaniem czasem, nauczaniem i sprawami
organizacyjnymi powinny być również rozważone w trakcie podejmowania decyzji, jak
przeprowadzić protokoły pokrycia terenu i biologiczny.
• Informacja o pokryciu terenu o charakterze ilościowym jest znacznie bardziej
przydatna i oferuje uczniom znacznie bardziej całościowe spojrzenie na proces
pozyskiwania informacji o pokryciu terenu;
• Pomiary prowadzone na MBIPT to dokładne pomiary biometryczne, bardzo kształcące
dla uczniów i pomocne przed pracami na ich własnych miejscach badań;
• Teoretycznie, wszystkie obszary badawcze programu GLOBE zawierają obszary
zabudowane, na których można wyznaczyć tylko MBJPT;
• GPS i aparat fotograficzny pozwalają na szybkie przeprowadzenie obserwacji na
ilościowym polu testowym;
• Aby przeprowadzić interpretację wizualną obrazu satelitarnego lub oznaczyć pola
wyznaczone w trakcie komputerowej klasyfikacji nienadzorowanej konieczne jest
zebranie danych z kilku miejsc badań pokrycia terenu. Dla sprawdzenia dokładności
opracowanej mapy należy zebrać dane z większej ilości miejsc badań;
• Dla każdego typu klasy pokrycia terenu występującego na szkolnym obszarze badań
uczniowie powinni wyznaczyć tak dużo miejsc badania jak tylko jest to możliwe,
ponieważ są one potrzebne do prac nad oceną dokładności mapy. Dane zgromadzone
w różnych latach, przez różne klasy czy nawet sąsiadujące szkoły, mogą być również
wykorzystane w pracach badawczych;
• Dane zebrane do celów weryfikacji muszą być niezależne w stosunku do danych
zebranych dla celów szkoleniowych. Wykorzystanie tych samych danych dla celów
weryfikacji i szkoleniowych jest niewłaściwe, ponieważ może zniekształcić wyniki.
Dlatego też, jeżeli jakiekolwiek dane zostaną wykorzystane dla celów szkoleniowych,
to do celów weryfikacji mogą być wykorzystane tylko dane z pozostałych pól
testowych.
Należy zwrócic uwagę na różnicę pomiędzy obszarami roślinności naturalnej i uprawnej.
Miejsca badania jakościowego mogą być określone dla wszystkich typów pokrycia terenu.
Protokólu badania ilościowego pokrycia terenu mogą być prowadzone tylko dla klas 0, 1 i 4
MUC.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
17
Protokół:
Badania jakościowe pokrycia terenu
Cel
Obserwacja Miejsca badania jakościowego pokrycia terenu i zebranie w terenie
odpowiednich danych potrzebnych do uzupełnienia mapy pokrycia terenu wykonanej
metodą interpretacji wizualnej lub klasyfikacji nienadzorowanej, jak też do ustalania
zgodności i oceny dokładności mapy pokrycia terenu
Przegląd
Dane jakościowe terenu zbierane są dla minimum jednego miejsca badania pokrycia
terenu dla każdej klasy pokrycia terenu na obszaru badawczego GLOBE, na którym nie
są gromadzone dane ilościowe
Czas
20-45 minut (nie licząc czasu dojazdu)
Poziom nauczania
Wszystkie
Częstotliwość
Wymagane jest tylko jednokrotne zebranie danych dla każdego Miejsca badania
pokrycia terenu
Pożądane są wyznaczenie wielu Miejsc badania pokrycia terenu.
Główne pojęcia
Mapa pokrycia terenu
Klasyfikacja pokrycia terenu
GPS
Pomiary terenowe
Umiejętności
Lokalizacja pola w terenie (Próbka pokrycia terenu)
Korzystanie z GPS
Korzystanie z przyrzadów (kompas, rurowy gęstościomierz i chyłomierz)
Określanie odległości przy pomocy kroków
Środki dydaktyczne
Kopia obrazu satelitarnego TM Obszaru badania Programu GLOBE o wymiarach 15 km x
15 km (w kolorach zbliżonych do naturalnych)
Kopia obrazu satelitarnego TM Obszaru badania Programu GLOBE o wymiarach 15 km x
15 km (w kolorach nierzeczywistych, podczerwieni)
Kompas
Rurowy gęstościomierz
Chyłomierz
Taśma miernicza
Urządzenie GPS
Arkusz terenowych
Aparat fotograficzny
System klasyfikacji MUC (definicje)
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
18
Przygotowanie
Nie ma
Uwarunkowania
Część Działania poznawcze: Klasyfikacja liści
Wprowadzenie
Celem gromadzenia jakościowych danych szkoleniowych i danych do weryfikacji jest
zaznajomienie uczniów z całym obszarem badawczym GLOBE oraz identyfikacja głównych
typów pokrycia terenu na nim występujących. Dane te mogą zostać zgromadzone dość szybko
i sprawnie, przy użyciu aparatu fotograficznego, GPS-u wykorzystywanego do wyznaczenia
położenia środka miejsca badania oraz klasyfikacji pokrycia terenu za pomocą systemu MUC.
Szkoleniowe dane jakościowe mogą posłużyć do oznaczenia nieznanych skupisk
wyodrębnionych w procesie klasyfikacji nienadzorowanej lub jako obszary szkoleniowe do
klasyfikacji nadzorowanej.
Dane z dodatkowych miejsc badania jakościowego pokrycia terenu mogą być
wykorzystane w celu określenia poprawności sporządzonej mapy pokrycia terenu.
Przewiduje się, że większość szkół będzie używać protokółu wielokrotnie by uzyskać
odpowiednie próbki do przeprowadzenia oceny dokładności ich mapy pokrycia terenu. Patrz
– Protokół oceny dokładności.
Jak gromadzić dane z miejsca badania jakościowego pokrycia terenu
Etap 1: wybranie i lokalizacja szkolnych miejsc badania pokrycia terenu
• Posługując się obrazem TM Obszaru badawczego Programu GLOBE lub na podstawie
obserwacji terenowych wybrać jednorodny pod względem pokrycia terenu obszar o
wymiarach 90 m x 90 m.
• Używając obrazu TM zlokalizować dokładnie i udać się na Miejsce badania pokrycia
terenu.
• Zlokalizować i uważnie zaznaczyć środek powierzchni badawczej
Etap 2: określenie położenia przy pomocy GPS
• Wykonać pomiary urządzeniem GPS. Jeżeli podczas wybierania Miejsca badania
pokrycia terenu nie posiadacie odbiornika GPS upewnijcie się, że środek jest właściwie
oznakowany i określcie jego położenie następnym razem, gdy będziecie mieli
możliwość skorzystania z GPS-u.
• Wykonać Protokoły GPS lub Offset GPS
aby ustalić długość, szerokość i wysokość
n.p.m środka miejsca badania pokrycia terenu. Patrz – Badanie za pomocą GPS,
• Wpisać dane w odpowiedni Arkusz danych danych roboczych GPS i zapisz obliczoną
średnią szerokość, długość i wysokość na Arkuszu danych roboczych pokrycia
terenu/badańi biologicznych.
Etap 3: fotografowanie
• Zrobić zdjęcia ze środka Miejsca badania pokrycia terenu, na 4 strony świata (N, E, S, W)
• Wykonać dwa zestawy odbitek, jeden dla szkoły a drugi do przesłania do Programu
GLOBE.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
19
• Podpisać każdą fotografię umieszczając nazwę Miejsca badania pokrycia terenu
i jeden z czterech kierunków geograficznych
Etap 4: określenie klasy MUC
• Określić klasę pokrycia terenu wg Protokółu: System MUC,
• Zapisać klasę MUC w Arkuszu terenowych danych roboczych.
Etap 5: przesłanie danych
• Po sprawdzeniu arkuszy danych roboczych umieścić dane w szkolnym spisie stałych
danych lokalnych,
• Przesłać dane do GLOBE korzystając z Arkusza wprowadzania danych jakościowego
pokrycia terenu,
• Przesłać kopie zdjęć do Uczniowskiego Serwera Danych Programu GLOBE.
Przydatne wskazówki: pomiar za pomocą kroków
Naukowcy, leśnicy oraz wiele innych osób posługują się krokami i wskazaniami kompasu
w połączeniu ze zdjęciami satelitarnymi, mapami lub instrukcjami na piśmie, aby znaleźć
określone miejsca w terenie. Wielu badaczy wykonujących prace w terenie określa ile ich
kroków wymaganych jest do pokonania wyznaczonego, krótkiego dystansu i na podstawie
tych relacji mierzy dłuższe dystanse.
Pomiar krokami jest stosowany w Protokóle systemu MUC oraz w Protokołach miejsca
badania jakościowego i ilościowego pokrycia terenu w celu określenia punktów pobierania
prób, w których mają być prowadzone obserwacje pokrycia gruntu i zwarcia korony drzew.
Metody na określanie długości jednego kroku i ilości kroków potrzebnej by przebyć
wyznaczony dystans (zwany jednostką) omówione zostały poniżej.
Sposób określenie długości jednego kroku
Etap 1: Rozłożyć 30 metrową lub dłuższą taśmę mierniczą na płaskiej, otwartej
powierzchni (dobry jest parking, pole lub korytarz).
Etap 2: Należy pamiętać, że jeden krok (miara) to jeden „duży” krok, czyli dwa kroki.
Zaczynając od ustawieniu dużego palca u nogi na kresce 0 na naszej taśmie mierniczej,
odmierzyć 10 kroków, idąc normalnie. Ze względu na dużą rozmaitość warunków
spotykanych w terenie istotnym jest, żeby kroczyć normalnie, w wygodny dla siebie sposób.
Etap 3: Zwrócić uwagę na oznaczenie taśmy w miejscu gdzie duży palec u nogi znajdzie
się po dziesiątym kroku.
Etap 4: Podzielić tę wartość na 10, w celu określenia długość kroku ucznia.
Etap 5: Powtórzyć ten pomiar trzy razy i obliczyć średnią z pomiarów uzyskując w ten
sposób średnią długość swojego kroku.
Przykład:
Kolejny pomiar
Długość 10 kroków
Długość jednego kroku
1
17,0m
1,70m
2
17,5m
1,75m
3
16,8m
1,68m
Średnia długość kroku = 1,71 metra na krok
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
20
Postępowanie w terenie
Pomiary krokami w lasach lub w terenie pagórkowatym różni się zasadniczo od pomiarów
odległości na płaskim terenie na szkolnym boisku lub na parkingu. Należy pamiętać
następujące wskazania:
• Należy być pewnym, że podczas pomiaru długości własnego kroku, stosuje się wygodny
dla siebie chód,. Trzeba oprzeć się pokusie stawiania przesadnych kroków, ponieważ
w naturalny sposób stawiany krok stanie się krótszy w lesie czy w terenie pagórkowatym,
• Mierząc krokami w dół lub pod górę pokonujemy w rzeczywistości krótszy dystans niż to
się nam wydaje, możemy ponadto iść w sposób nieregularny w związku
z ukształtowaniem terenu. Należy być świadomym tych uwarunkowań i wyrównać kroki
stawiając nieco krótszy lub dłuższy krok w zależności od potrzeby,
• Kiedy na drodze znajdą się duże obiekty (głazy, duże drzewa itp.) zrobić np. jeden krok
w bok, krok naprzód i ponownie krok w bok z powrotem do początkowej trasy zgodnie z
kierunkiem wyznaczonym przez kompas. Jeśli wymagana jest obserwacja podczas
stawiania kroków w bok i mierzenia krokami wokół przeszkody, wtedy trzeba ocenić
odczyt z pozycji po pierwszym kroku w bok.
Jeśli obiekt jest zbyt wielki by bez kłopotu zastosować krok boczny, pozostawić widoczny
znacznik by odnaleźć to miejsce i przejść całą drogę wokół. Zaczynając liczyć od nowa przy
znaczniku z drugiej strony obiektu.
Sposób określania ilości kroków potrzebnych do przebycia jednej jednostki
pomiarowej
W jakościowych i ilościowych protokołach MUC, wymaga się od uczniów, aby zebrali
dane dotyczące pokrycia gruntu i zwarcia korony drzew na odcinku tzw. 1 jednostki = 21,2
metra od środka pola testowego pokrycia terenu. Wybrano taki odcinek ponieważ stanowi on
połowę przekątnej pixela o wymiarach 30m x 30m.
Etap 1: Odmierzyć odcinek 21,2 m na otwartym płaskim obszarze (dobry będzie: parking,
pole, korytarz).
Etap 2: Pamiętać, że jeden krok to jeden „duży” krok, czyli dwa kroki. Zaczynając od
ustawieniu dużego palca u nogi na kresce 0 na taśmie mierniczej odliczyć ilość kroków
potrzebną do przebycia całego dystansu normalnym krokiem.
Etap 3: Powtórzyć ten pomiar trzy razy i wyliczyć średnią, aby określić średnią ilość kroków.
Etap 4: Zaokrąglić ilość kroków do najbliższego pół kroku.
Etap 5: Zapisać krok każdej osoby biorącej udział w ćwiczeniu, aby można było je
wykorzystać podczas zbierania danych na rzeczywistym miejscu badania pokrycia terenu.
Rysunek LAND-P-6:
Przykład pomiarów krokami
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
21
Przydatne wskazówki: kompas
Igła magnetyczna kompasu reaguje na magnetyzm Ziemi, dlatego też zawsze wskazuje na
Północ. W rzeczywistości są jednak na Ziemi dwa Bieguny Północne. Jeden to ten Prawdziwy
Biegun Północny, o geograficznym położeniu na czubku ziemi (90
°N); a drugi to
Magnetyczny Biegun Północny, obszar silnie magnetycznej skały, znajdującej się w podłożu
centralnej Kanady.
Mapy oraz kierunki świata oparte są na Prawdziwej Północy, podczas gdy igła kompasu
wskazuje na Północ Magnetyczną.
Odchylenie magnetyczne to kąt pomiędzy Prawdziwą Północą a Północą Magnetyczną. Jej
wielkość i kierunek uzależnione są od miejsca w którym znajdujemy się na Ziemi.
Aby wykonać prawidłowe pomiary za pomocą kompasu należy określić to odchylenie,
zwane deklinacją. Kompasy albo mają mechanizm ustawiający kąt odchylenia, albo podziałkę
do określenia odchylenia.
Ponieważ kompasy wrażliwe są na przedmioty metalowe, będą dawały nieprawidłowy
odczyt jeśli użytkownik znajdować się będzie w pobliżu, lub będzie miał na sobie, metalowe
przedmioty, nie wyłączając zegarków, kluczy itp.
Trzy główne części kompasu.
• Igła magnetyczna (patrz A na rys. LAND-P-7) reaguje na Magnetyczny Biegun
Północny ziemi. Magnetyczna końcówka (czarna) zawsze wskazuje na magnetyczną
północ.
• Tarcza z podziałką (B), by ustawić pożądany pomiar. Pomiar odczytywany jest w
stopniach na wskazówce (C) na górze kompasu. Tarcza opatrzona jest podziałką
o przyroście dwustopniowym od 0 do 360 stopni. Strony świata znajdują się w punkcie
0 (lub 360), 90 stopni, 180 stopni i 270 stopni, co odpowiada kolejno Północy,
Wschodowi, Południu i Zachodowi.
• Płytka (D) opatrzona jest strzałką do orientacji (E) i strzałką ustawczą (C). Niektóre
modele posiadają również dołączone lustro. Części te służą do ustawienia igły
magnetycznej i wyznaczenia kierunku poruszania się w terenie.
Ustawianie pomiaru kompasem.
Etap 1: Ustawić tarczę (B) na pożądany odczyt
stopni (kierunek, w którym chcemy się poruszać)
tak by prawidłowy pomiar kompasu znalazł się w
jednej linii ze strzałką ustawczą (C).
Etap 2: Utrzymując poziom, w którym jest
kompas, obracać się aż do momentu, gdy
czerwona końcówka igły magnetycznej (A)
znajdzie się w jednej linii ze strzałką do
orientacji (E).
Etap 3: Oznaczany kierunek lub cel będzie
teraz położony na wprost w kierunku, w którym
trzymamy kompas (kierunek, który wskazuje
strzałka ustawcza). Należy wybrać jakiś obiekt na
wprost siebie, znajdujący się w linii wskazań
kompasu i iść w jego kierunku. Pozwala to na
marsz bez wpatrywania się w kompas. Co parę kroków zatrzymać się i sprawdzić czy nadal
posuwamy się w pożądanym kierunku zgodnie z kompasem.
Rysunek LAND-P-7: Przykład kompasu
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
22
Protokół:
Badanie ilosciowe pokrycia terenu
Cel
Pomiar i gromadzenie w Miejscu badania ilościowego pokrycia terenu danych
potrzebnych do uzupełnienia mapy pokrycia terenu, wykonanej metodą interpretacji
wizualnej lub klasyfikacji nienadzorowanej przy użyciu metod komputerowych,
służących ocenie i oszacowaniu dokładności mapy pokrycia terenu
Przegląd
Ilościowe dane terenowe zbierane są przynajmniej dla jednej próbki pokrycia terenu
Czas
1-2 godzin (włączając czas dojścia do miejsca badania)
Poziom nauczania
Wszystkie
Częstotliwość
Należy zbierać dane jeden raz dla każdego Miejsca badania pokrycia terenu.
Pożądane jest prowadzenie badań w wielu Miejscach badania pokrycia terenu.
Dla każdego większego typu pokrycia terenu znajdującego się w granicach szkolnego
Obszaru badań Programu GLOBE, który w systemie klasyfikacji MUC-poziom 1 znajduje
się w klasie 0, 1 lub 4, próbujcie wykonać ten protokół co najmniej raz.
Główne pojęcia
Mapa pokrycia terenu
Klasyfikacja pokrycia terenu
GPS
Pomiary terenowe
Biometria
Umiejętności
Lokalizacja pola w terenie (Próbka pokrycia terenu)
Korzystanie z GPS
Korzystanie z kompasu, rurowego gęstościomierza i chyłomierza
Określanie odległości przy pomocy kroków
Środki dydaktyczne
Kopia zdjęcia satelitarnego Obszaru badania Programu GLOBE o wymiarach 15 km x
15 km (w kolorach zbliżonych do naturalnych)
Kopia zdjęcia satelitarnego Obszaru badania Programu GLOBE o wymiarach 15 km x
15 km (w kolorach nierzeczywistych, podczerwieni)
Kompas
Rurowy gęstościomierz
Chyłomierz
Taśma miernicza
Urządzenie GPS
Arkusz terenowych danych roboczych pokrycia terenu/ badań biologicznych
Aparat fotograficzny
System klasyfikacji MUC (definicje
)
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
23
Przygotowanie
Nie ma
Uwarunkowania
Część Działania poznawcze: Klasyfikacja liści
Wprowadzenie
Szkoleniowe dane ilościowe i dane służące do weryfikacji dostarczają możliwie
najbardziej szczegółowych danych referencyjnych. Dane te używane są w ilościowym
szacowaniu dokładności map teledetekcyjnych. Każda szkoła zobowiązana jest do zbierania
danych z przynajmniej jednego Miejsca badania ilościowego pokrycia terenu, ale zachęcamy
do zbierania jak największej ilości próbek ilościowego pokrycia terenu. Dla uczonych jest
rzeczą bardzo ważną posiadanie jak największej liczby danych weryfikacyjnych. Równie
ważna sprawą jest posiadanie informacji sprawdzających dla każdej klasy pokrycia terenu
jaka występuje w obrębie Obszaru badawczego Programu GLOBE. Oczywiście gromadzenie
danych powinno być prowadzone przez dłuższy czas co w rezultacie doprowadzi do
powstania dużej i wartościowej bazy danych weryfikacyjnych dla danego obszaru.
Etapy gromadzenia danych ilościowych
Etap1: wybranie i lokalizacja szkolnego Miejsca badania ilościowego pokrycia
terenu
• Posługując się obrazem TM Obszaru badawczego Programu GLOBE lub
wykorzystująć obserwacje terenowe wybrać jednorodny pod względem pokrycia terenu
obszar o wymiarach 90 m x 90 m.
• Używając obrazu TM zlokalizować dokładnie i udać się na Miejsce badania pokrycia
terenu.
• Zlokalizować i uważnie zaznaczyć środek powierzchni badawczej.
Etap 2: określenie położenia przy pomocy GPS
• Wykonać pomiary urządzeniem GPS. Jeżeli podczas wybierania Miejsca badania
pokrycia terenu nie posiadamy odbiornika GPS upewnić się, że środek jest właściwie
oznakowany i określić jego położenie następnym razem, gdy będzie możliwość
skorzystania z GPS-a.
• W centralnym punkcie Miejsca badania pokrycia terenu określić współrzędne: długość
i szerokość geograficzną oraz wysokość n.p.m., używając odbiornika GPS
• Zapisać pomiary w Arkuszu terenowych danych roboczych pokrycia terenu/badań
biologicznych.
Etap 3: fotografowanie
• Stojąc na środku Miejsca badania pokrycia terenu zrobić zdjęcia na 4 strony świata (N,
E, S, W)
• Wykonać dwa zestawy odbitek, jeden dla szkoły a drugi do przesłania do Programu
GLOBE.
• Podpisać każdą fotografię umieszczając nazwę Miejsca badania pokrycia terenu
i jeden z czterech kierunków geograficznych.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
24
Etap 4: określenie klasy MUC
• Określić klasę pokrycia terenu wg Protokółu: System MUC.
• Zapisać klasę MUC w Arkuszu terenowych danych roboczych pokrycia terenu/badań
biologicznych.
Rysunek LAND-P-8: Przykład typowego Miejsca badania
ilościowego pokrycia terenu
Etap 5: biometria
• Jeżeli miejsce pomiaru jest lasem (Forest) lub terenem zadrzewionym (Woodland) -
MUC klasa 0 lub 1, postępować zgodnie z protokółem biometrii lasów (wysokość,
obwód, określenie dominującego i subdominującego gatunku, zwarcie korony drzew,
pokrycie gruntu).
• Jeżeli miejsce pomiaru to ziołorośla (MUC klasa 4), postępować zgodnie z protokółem
biometrii ziołorośli.
Etap 6: przesyłanie danych
• Po sprawdzeniu arkuszy danych roboczych umieścić dane w szkolnym spisie stałych
danych lokalnych.
• Przekazać dane do GLOBE używając Arkusza przekazywania danych ilościowego
pokrycia terenu.
•
Przesłać kopie zdjęć do Uczniowskiego Serwera Danych Programu GLOBE.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
25
Protokół: Biometria
Cel
Zmierzenie i zarejestrowanie pokrycia terenu w celu określenia wyraźnej
charakterystyki Miejsca badania ilościowego pokrycia terenu
Dostarczenie naukowcom Programu GLOBE i innym użytkownikom niezbędnych
informacji o pokryciu terenu
Przegląd
Uczniowie wyznaczają obszar 30m x 30m wewnątrz Miejsca badania ilościowego
terenu. Na tym obszarze obserwują i zapisują pokrycie gruntu, zwarcie korony drzew,
określają dominujący i subdominujący gatunek roślin, mierzą wysokość i obwód
(pierśnicę) drzew lub określaja biomasę ziół pokrywających teren. Oznakowują jedno
z miejsc jako Miejsce badań biologicznych, w którym będą wykonywać ten protokół raz
lub dwa razy w każdym roku
.
Czas
Pół do jednego dnia dla każdej wizyty
Poziom nauczania
Wszystkie
Częstotliwość
Jeden do dwóch razy w ciągu roku dla Miejsca badań biologicznych
Tylko jeden raz dla wszystkich innych Miejsc ilościowego badania pokrycia terenu
Główne pojęcia
Zależność pomiędzy wielkością pixela na obrazie a powierzchnią w terenie
Zwarcie korony drzew
Pokrycie gruntu
Wysokość i obwód drzew
Biomasa ziołorośli
Gatunek dominujący i subdominant
Klasyfikacja pokrycia terenu
Umiejętności
Posługiwanie się chyłomierzem i gęstościomierzem
Posługiwanie się kompasem
Wykonywanie pomiarów gruntu
Określanie typów roślinności i gatunków drzew
Posługiwanie się kluczem do oznaczania roślin
Mierzenie przy pomocy kroków
Środki dydaktyczne
Kopia kolorowego wydruku szkolnego obszaru 512 x 512 pixeli z Landsat Thematic
Mapper w paśmie widocznym (3, 2, 1) i NIR (4, 3, 2)
Mapa samochodowa lub topograficzna danego terenu (opcjonalnie)
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
26
Kompas
50 m taśma miernicza
Słupki, chorągiewki lub inne trwałe przedmioty do oznaczania
Odbiornik GPS
Aparat fotograficzny
Gęstościomierz rurowy (rura o długości 7,5 cm i średnicy 4 cm, sznurek, ciężarek,
taśma)
Klucz do oznaczania roślin
Chyłomierz (arkusz chyłomierza, tekturka, słomka do picia, ciężarek)
Tabela tangensów
Miękka taśma miernicza
Nasiona fasoli
Nożyce do trawy
Torby papierowe
Suszarka
Waga o dokładności do 0,1 g
Arkusz roboczy danych terenowych pokrycia terenu/ badań biologicznych
Przygotowanie
Wybranie miejsca lub miejsc
Przećwiczenie technik mierzenia
Uwarunkowania
Część: Działania poznawcze uczniów, Postrzeganie terenu
Wprowadzenie
Protokół badania ilościowego pokrycia terenu pokazuje jak zakładać Miejsce badań ilościowego
pokrycia terenu i nakreśla poszczególne etapy zbierania danych. Protokół ten podaje szczegółowy
tryb postępowania podczas wykonywania pomiarów biometrycznych. Może on być wykonywany
tylko dla obszarów sklasyfikowanych wg. MUC poziom 1, jako klasa 0 Zwarty las (Closed Forest)
klasa 1 Luźny las (Woodland) lub 4 Ziołorośla (Herbaceous Vegetation). Należy wybrać jedno
z miejsc badania ilościowego jako Miejsce badań biologicznych.
Jak wyznaczyć obszar 30m x 30m dla pomiarów biometrycznych
Jedyna różnica pomiędzy Miejscem pomiarów biologicznych i centralnym obszarem 30m x 30m
innych Miejsc badania ilościowego pokrycia terenu polega na tym, że badania biometryczne
powtarzają się okresowo podczas gdy inne obserwacje robimy tylko raz. Po określeniu
dominującego i subdominującego typu roślinności będziecie wykonywać serię badań
biometrycznych przez cały czas.
W momencie gdy szkolne Miejsce pomiarów biologicznych jest ustalone należy zaznaczyć
centralny obszar 30 m x 30 m słupkami lub chorągiewkami.
Aby wyznaczyć obszar 30 m x 30 m należy:
Etap 1: wybieranie Miejsca badań biologicznych
• Wykonać etapy 1 do 4 z Protokółu ilościowego pokrycia terenu. Upewnić się, że obszar
sklasyfikowany jest wg pierwszego poziomu MUC jako klasa 0, 1 lub 4.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
27
Etap 2: wybieranie i znakowanie obszaru 30 m x 30 m, na którym prowadzone będą
badania biologiczne
• Wbić chorągiewkę w miejscu jednego z 4 rogów zaplanowanego kwadratu 30 m x 30 m.
• Używając kompasu i taśmy mierniczej odmierzyć 30 m w jednym z głównych kierunków (N,
E, W, S). Umieścić drugą chorągiewkę na końcu tej linii. W ten sposób powstanie strona 1.
• Z drugiego punktu odmierzyć 30 m prostopadle do strony 1. Umieścić trzecią chorągiewkę
na końcu tej linii. W ten sposób powstanie strona 2.
• Z trzeciego punktu odmierzyć 30 m prostopadle do strony 2 i równolegle do strony 1.
Umieścić czwartą chorągiewkę na końcu tej linii. W ten sposób powstanie strona 3.
• Z czwartego punktu odmierzyć odległość do pierwszego punktu, która powinna wynieść 30
m. Jeżeli błąd mieści się w granicach 1-2 m pomiary zostały wykonane prawidłowo, jeśli jest
większy pomiary należy powtórzyć.
• Wyznaczyć środek kwadratu w miejscu przecięcia się przekątnych i oznakować
chorągiewką. Można użyć sznurka do zaznaczenia przekątnych.
Pomiary biometryczne
W zależności od typu roślinności uczniowie będą badali zwarcie drzew, pokrycie gruntu,
wysokość i obwód (pierśnice) drzew i/lub biomasę traw.
Kiedy wykonywać pomiary biometryczne
W Miejscu pomiarów biologicznych należy prowadzić pomiary biometryczne dwa razy w roku –
raz podczas szczytu wegetacji i drugi raz w okresie spoczynku (najmniej czynnej pory). W Miejscu
ilościowego pokrycia terenu pomiary biometryczne wykonywane są tylko raz, jak najbliżej okresu
szczytu wegetacji.
Jak wykonać pomiary zwarcia drzew i pokrycia gruntu
Etap 1: wykonanie gęstościomierza
• Wziąć tubę o dł. 7,5 cm i średnicy 4 cm. Na jednym końcu tuby przymocować 2 kawałki
sznurka przecinające się pod katem prostym i tworzące krzyż.
Rysunek LAND-P-9: Wyznaczanie Miejsca
badań biologicznych
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
28
Rysunek LAND-P-10: Wykonany gęstościomierz i sposób jego użycia
• Na drugim końcu tuby przymocować 18 centymetrowy kawałek sznurka z luźno zwisającym
ciężarkiem (np. nakrętka lub podkładka od śruby).
Etap 2: mierzenie zwarcia drzew i pokrycia gruntu
• Uczniowie w parach poruszają się wzdłuż linii przekątnych kwadratu 30 m x 30 m.
• Po każdym kroku jeden z uczniów patrząc przez gęstościomierz obserwuje zwarcie drzew.
(upewnić się, że metalowa część jest dokładnie w punkcie przecięcia się sznurków na górze
tuby).
Uwaga: Jeżeli pracujemy z młodszymi uczniami na wypełnienie przekątnej kwadratu potrzebne
będzie więcej niż 40 kroków, można wtedy robić pomiary co drugi czy trzeci krok.
• Jeżeli uczeń trzymający gęstościomierz widzi liście lub gałęzie w miejscu przecięcia się
sznurków (krzyża), drugi z uczniów zapisuje „+” we właściwej kolumnie Arkusza danych
roboczych dominujacej/subdominującej roślinności. Jeżeli liści i gałęzi nie da się
zaobserwować w miejscu przecięcia sznurków (uczeń widzi niebo w miejscu krzyża),
notujący uczeń zapisuje „-”. Czynność należy powtarzać do końca przekątnej.
• Następnie uczeń patrzy na dół.
Rysunek LAND-P-11: Sposób prowadzenia
pomiarów przy użycie gęstosciomierza
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
29
• Jeżeli pod nogami znajduje się roślinność lub też dotyka ona stóp czy nóg poniżej kolan
notujący uczeń zapisuje „G” gdy roślinność jest zielona (żywa), "B" jeżeli roślinność jest
brązowa lub „-” gdy nie ma roślinności (grunt jest nagi). Dla większej dokładności lepiej
żeby pomiary były wykonywane przez dwie pary uczniów.
Etap 3: raportowanie obserwacji zwarcia drzew i pokrycia gruntu
• Liczbę „+” i „-” zwarcia drzew oraz liczbę „G”, „B” i „-” dla pokrycia gruntu należy przesłać
do Uczniowskiego Serwera Danych Programu GLOBE razem z innymi danymi biometrii.
Uwaga: Jeżeli obserwacje były wykonywane przez więcej niż jeden zespół uczniów, należy
wybrać tylko jeden zestaw danych do przesłania.
Etap 4: wyliczenie procentowego zwarcia drzew i pokrycia gruntu
• Wyliczenie procentowego zwarcia drzew: dodać wszystkie „+” z tabeli i podzielić przez
sumę „+” i „-”, następnie pomnożyć przez 100 w celu otrzymania wyniku w procentach.
• Wyliczenie procentowego pokrycia gruntu roślinnością zieloną: dodać wszystkie „G”
i podzielić przez sumę „G”, „B” i „-”, następnie pomnożyć przez 100 w celu otrzymania
wyniku w procentach.
• Wyliczenie procentowego pokrycia gruntu roślinnością brązową: dodać wszystkie „B”
i podzielić przez sumę „G”, „B” i „-”, następnie pomnożyć przez 100 w celu otrzymania
wyniku w procentach.
• Dodać procentowe pokrycia gruntu roślinnością zieloną i brązową w celu otrzymania
całkowitego procentowego pokrycia gruntu.
Jak określić roślinność dominującą i subdominującą
W momencie wybierania miejsc pomiarów macie ogólny pogląd jaki typ roślinności występuje
na tym terenie. Teraz nauczyciele i uczniowie będą określali najbardziej powszechny (dominant) i
drugi co do występowania (subdominant) typ roślinności w Miejscu badań biologicznych lub
Miejscu badania ilościowego pokrycia terenu. Informacje te mogą być pomocne w określeniu
klasyfikacji MUC. Naukowcy Programu GLOBE także potrzebują tych informacji do badania
rozwoju różnych typów roślinności. Dla zwartego lasu (Closed Forest) i luźnego lasu (Woodland)
(klasa 0 i 1 pierwszego poziomu MUC) należy określić nazwy naukowe (rodzaj i gatunek) dwóch
typów drzew przeważających w zwarciu. Dla ziołorośli (klasa 4, 1 poziomu MUC), należy określić
ten gatunek, który pokrywa większość gruntu, trawy (graminoid) lub szerokolistne (forb).
Etap 1: określenie typów roślinności
• Powtórzyć pomiary zwarcia drzew i pokrycia gruntu opisane powyżej, ale tym razem
uczniowie określają gatunek każdego drzewa, które dotyka krzyżyka. Uczniowie obserwują
również pokrycie gruntu i określają każdy typ roślinności pod nogami. Inni uczniowie
zapisują informacje w Arkuszu terenowych danych roboczych roślinności dominującej
i subdominującej.
Uwaga: Jeżeli nie można określić rodziny i gatunku drzew nalezy zapisać popularną nazwę, jeśli
jest znana. Jeżeli nie, mozna nadać własną nazwę i dokładnie opisać drzewo tak, by w przyszłości
możliwa była jego identyfikacja.
Etap 2: obliczanie, który typ roślinności jest dominujący, a który subdominujący
• Umieścić wyniki w tabeli.
• Jeżeli zwarcie drzew wynosi 40% lub więcej i korona drzew znajduje się na wysokości 5 m
lub wyżej wtedy miejsce badania to zwarty las (Closed Forest) lub luźny las (Woodland)
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
30
(klasa 0 lub 1 poziomu 1 MUC). Dominującą roślinnością jest gatunek najczęściej widziany
w gęstościomierzu. Gatunkiem subdominującym jest to drugi co do częstotliwości
występowania gatunek drzewa. Jeżeli miejsce pomiarów to zwarty las lub luźny las, należy
określić gatunek drzew używając klucza do oznaczania roślin lub konsultując się
z miejscowymi ekspertami. Zobacz jak mierzyć wysokość i obwód (pierśnicę) drzew.
• Jeżeli zwarcie drzew wynosi mniej niż 40% i pokrycie gruntu więcej niż 60%, wtedy miejsce
pomiarów jest zdominowane przez ziołorośla (klasa 4 poziomu 1 MUC,). Dominującą
roślinnością są najczęściej spotykane rośliny będące częścią pokrycia gruntu. Subdominującą
– drugie co do popularności występowania rośliny będące częścią pokrycia gruntu lub
zwarcia drzew. Jeżeli miejsce to ziołorośla należy określić czy są to trawy (graminoid) czy
szerokolistne (forb). Jeżeli są to trawy, przystępujemy do badania biomasy. Jeżeli
szerokolistne – nie prowadzimy żadnych dodatkowych pomiarów.
Etap 3: zapisywanie spostrzeżeń
• Jeżeli miejscem badania jest zwarty las lub luźny las, należy wpisać 4 pierwsze litery rodziny
i gatunku dla drzewa dominanta i subdominanta we właściwej kolumnie Arkusza terenowych
danych roboczych dominującej i subdominanującej roślinności.
• Jeżeli miejsce badania pokrywają ziołorośla, należy wpisać „GRAM”, dla traw (graminoid),
lub „FORB” dla innych we właściwej kolumnie arkusza danych.
Uwaga: Jeżeli roślinność jest urozmaicona, może być trudno wyodrębnić dominujący
i subdominujący gatunek. Jeżeli nie ma oczywistego gatunku dominującego i subdominanującego
nalezy opisać dokładnie typ roślinności w notatkach Arkusza terenowych danych roboczych
dominujacej i subdominanującej roślinności. Wpisać „mixed” (mieszana) w kolumnie
Dominant/Co-Dominant.
Przykłady
Dla lepszego zrozumienia działań poniżej podano przykłady:
Przykład 1: Wykonaliście pomiary zwarcia korony drzew i pokrycia gruntu, zapisując liczbę
obserwacji, gdy w gęstościomierzu widoczna była korona drzew i kiedy widać było niebo. Za
każdym razem gdy zaobserwowaliście w gęstościomierzu koronę drzew zapisany został gatunek
drzewa. Po wykonaniu badania zwarcia drzew i pokrycia gruntu wyliczyliście, że zwarcie drzew
wynosi 70% i korony drzew stykają się. Oznacza to, że teren to zwarty las (forest) (klasa 0 poziomu
1 MUC). Dominującym gatunkiem są drzewa najczęściej występujące, subdominującym drugie co
do częstości występowania.
Przykład 2: Po wykonaniu badania zwarcia drzew i pokrycia gruntu wyliczyliście, że zwarcie
drzew wynosi 20% i składa się z jednego gatunku np. sosny. Pokrycie gruntu wynosi 90% i składa
się w 80% z traw i 10% z szerokolistnych (forb). Oznacza to, że obszar należy sklasyfikować jako
ziołorośla (herbaceous) czyli klasa 4, poziomu 1 MUC. Dominującą roślinnością są trawy
(„GRAM” w arkuszu danych). Ponieważ 20% zajmuje sosna i tylko 10% szerokolistne (forb),
subdominującą roślinnością jest sosna.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
31
Przydatne wskazówki: jak używać dwudzielnego klucza
(dichotomous)
Słowo dichotomous pochodzi od greckich słów dikha – na dwa i temnein – ciąć. Tak więc
dichotomous oznacza "podział na dwie sprzeczne części". Kluczem jest tabelaryczny słowniki lub
szyfr do rozkodowania lub interpretacji. Klucz dwudzielny jest rozgałęzionym dekoderem, który
rozwidla się na dwa w przybliżeniu równe i sprzeczne działy, które prowadzą do jedynego
poprawnego wyniku. To jest jak mysi labirynt. Uciekająca mysz musi dokonywać kolejnych
wyborów pomiędzy dwoma kierunkami – jednym poprawnym i drugim niewłaściwym. Mysz
wyjdzie z labiryntu tylko wtedy kiedy wszystkie wybory będą poprawne.
Używając klucza dwudzielnego musimy również dokonywać poprawnych wyborów pomiędzy
dwiema w serii sprzecznych opcji. Używamy 5 naszych zmysłów (wzroku, słuchu, dotyku, smaku
i powonienia) w celu dokonania prawidłowego wyboru.
Poniżej przedstawiono prosty przykład jak wybrać odpowiedni rodzaj butów posługując się pewnego
rodzaju kluczem. Załóżmy że chcemy założyć parę płóciennych butów do biegania. Pierwszy wybór w
kluczu to zapytanie czy buty są wykonane ze skóry czy płótna. Jeżeli zrobione są z płótna nie ze skóry
wybieramy ścieżkę PŁÓTNO.
Dalej jesteśmy pytani czy buty są niskie z lekką podeszwą czy wysokie z grubą podeszwą. Buty
których szukamy są niskie z lekką podeszwą więc identyfikujemy je jako PŁÓCIENNE BUTY DO
BIEGANIA
Jak daje się zauważyć wszystkie dwudzielne klucze mają pewne ograniczenia. W przykładzie
zostało uwzględnione tylko 6 typów butów. Nawet bardzo obszerne specjalistyczne klucze nie
obejmują wszystkich możliwości. Dotyczy to w szczególności egzotycznych gatunków roślin, które
zostały wprowadzone do danego obszaru. Większość dwudzielnych kluczy zawiera tylko gatunki
rodzime. Jeżeli rośliny które usiłujecie rozpoznać nie są gatunkiem rodzimym lub klucz nie jest
wystarczający potrzebna będzie pomoc ekspertów.
Rysunek LAND-P-12: Używanie klucza dwudzielnego
Drugim ograniczeniem w wielu dwudzielnych kluczach jest mało precyzyjna terminologia.
Czasami nie jest jasne, co autor klucza miał na myśli. Najlepszym kluczem jest ten, który posługuje
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
32
się obiektywnymi metodami opartymi na charakterystycznych pomiarach nie zaś subiektywnymi
opiniami.
Pomocni w określaniu gatunków roślin i znalezieniu klucza mogą być leśnicy, miejscowi
eksperci, naukowcy uniwersyteccy itp. Można uzyskać informacje od krajowego koordynatora i
członków Rady Konsultacyjno-Programowej.
Jak mierzyć wysokość i obwód (pierśnicę) drzew
Jak wybrać drzewa do pomiarów
1. Jeżeli dominującym gatunkiem w miejscu badania są drzewa, wybrać 5 okazów drzew,
włączając drzewo najwyższe i najniższe, które jeszcze dosięga korony oraz trzy drzewa
pośrednie. Oznaczyć drzewa dla przyszłych pomiarów.
2. Jeżeli na terenie znajduje się subdominujący gatunek drzew powtórzyć dla niego ten proces.
Jeżeli jest tych drzew mniej niż 5, włączyć do pomiarów inne, by w sumie otrzymać 5. Oznaczyć
drzewa dla przyszłych pomiarów.
Jak mierzyć wysokość drzew używając chyłomierza
Chyłomierzem można mierzyć kąt, co pozwala na określenie wysokości obiektu bez
bezpośredniego mierzenia go. Jest to uproszczona wersja średniowiecznego instrumentu do
mierzenia zwanego kwadrantem i sekstansu, używanego do określania pozycji statków. Tak jak
tamte instrumenty chyłomierz ma wyskalowany łuk z oznaczeniami stopni kąta od 0 do 90. Kiedy
zobaczymy obiekt przez otwór w słomce chyłomierza możemy odczytać liczbę stopni kąta
obserwując, w którym miejscu sznurek dotyka łuku. Kąt BVW jest równy kątowi BAC. Jeżeli
znamy oba kąty i odległość od obiektu, możemy obliczyć wysokość obiektu używając do tego
twierdzenia trójkąta prostokątnego.
Etap 1: wykonanie chyłomierza
• Przykleić kopie Arkusza chyłomierza po dwóch stronach tekturki
• Zrobić otwór w miejscu oznaczonym kółkiem i przeciągnąć przez otwór 15 cm kawałek
sznurka.
• Na drugim końcu sznurka przymocować obciążenie (śruba, nakrętka)
• Wzdłuż zaznaczonej na arkuszu linii przykleić taśmą słomkę
Etap 2: mierzenie i zapisywanie odległości i kąta, potrzebnych do określenia
wysokości drzewa
• Po wybraniu drzewa odejść na stosowną odległość od podstawy drzewa i zapisać tę
odległość. To jest linia AC. (Rysunek LAND-P-14). W celu uzyskania dokładniejszego
Rysunek LAND-P-13: Wykonany własnoręcznie
chyłomierz
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
33
wyniku odległość od drzewa powinna być na tyle duża, żeby kąt BVW zawierał się
pomiędzy 30–60 stopni.
• Zmierzyć i zapisać na jakiej wysokości znajdują się oczy obserwatora
• Starać się zobaczyć czubek drzewa w otworze słomki chyłomierza
• Zapisać miarę kąta BVW odczytaną z chyłomierza. Jest to wartość równa mierze kąta BAC
W przykładzie (Rysunek LAND-P-15) uczeń stoi w odległości 60 m od podstawy drzewa
i obserwuje czubek drzewa przez chyłomierz. Jego oczy znajdują się na wysokości 1,5 metra nad
ziemią. Odczyt kąta wynosi 24 stopnie.
Linia podstawy
Etap 3: przedstawianie danych przy pomocy rysunku
Narysować i opisać trójkąt przedstawiający zgromadzone przez informacje, jak na Rysunku
LAND-P-14
Etap 4: obliczanie wysokości drzewa
Użyć tabeli tangensów i rozwiązać równanie, aby obliczyć wysokość BC:
TAN<A = BC/AC
TAN 24 = BC/60
BC = 60 (TAN 24)
BC = 60 (,45) = 27m
Dodać do wielkości BC odległość chyłomierza od gruntu (poziom oczu) w celu otrzymania
całkowitej wysokości drzewa. W podanym przykładzie wysokość wynosi 27m + 1,5m = 28,5m.
Uwaga: Dla młodszych uczniów: jeżeli kąt BVW będzie wynosił 45 stopni, odległość od drzewa
będzie równa wysokości drzewa powyżej poziomu oczu ucznia, co można zilustrować rysując
trójkąt równoramienny.
Rysunek LAND-P-14: Trójkąt trygonometryczny
Rysunek LAND-P-15: Określanie wysokości
drzewa przy użyciu chyłomierza
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
34
Etap 5: powtórzenie powyższej procedury dla wybranych drzew
Etap 6: obliczanie i zapisywanie średniej wysokości drzew (a)
• Dodać wysokości drzew dominującego gatunku i podzielić przez 5 w celu otrzymania
średniej wysokości.
• Jeżeli mamy 5 drzew gatunku subdominanującego powtórzyć dla nich ten proces
• Zapisać średnie wysokości do Arkusza danych roboczych.
Uwaga: Jeżeli chcialibysmy przećwiczyć pomiar wysokości drzew przed wyjściem w teren,
należy znaleźć w pobliżu szkoły obiekt o znanej wysokości. Porównać rezultaty uzyskane
z pomiarów ze znaną wartością wysokości obiektu.
Jak mierzyć obwód drzewa (pierśnice)
Etap 1: mierzenie i zapisywanie obwodu drzewa
• Używając miękkiej taśmy zmierzyć obwód drzewa na wysokości 135 cm powyżej ziemi.
Pomiar nazywany jest pierśnicą (CBH).
• Powtórzyć czynność dla 5 drzew dominującego gatunku i 5 subdominantów (jeżeli są)
• Zapisać pomiary w cm w Arkuszu terenowych danych roboczych pokrycia terenu/biologii
Jak mierzyć biomasę traw
Jeżeli gatunkiem dominującym i/lub subdominującym w miejscu badania są trawy, należy
przeprowadzić pomiar biomasy – całkowitą masę żywych (zielonych) i starzejących się
(brązowych) ziołorośli (herbaceous vegetation) na 1 metrze kwadratowym. Dane pomogą
w oszacowaniu pokrycia terenu i modelowaniu cykli obiegu wody i azotu. Nie mierzymy biomasy
żadnej innej roślinności oprócz traw, nawet jeżeli jest ona gatunkiem dominującym lub
subdominującym.
Etap 1: wybieranie i oznaczenie trzech miejsc poboru próbek
• Stojąc na środku miejsca badań rzucić na chybił trafił ziarnka fasoli. Lądująca na ziemi
fasola wyznacza miejsce poboru próbek
• Powtórzyć proces dwa razy
• W każdym z miejsc użyć taśmy do wyznaczenia powierzchni o wymiarach 1m x 1m
Rysunek LAND-P-16: Mierzenie obwodu drzewa
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
35
Etap 2: zbieranie i sortowanie próbek
• Używając nożyc ogrodowych wyciąć całą trawiastą roślinność na obszarze 1 metra
kwadratowego. Po zakończeniu czynności kwadrat powinien być pozbawiony jakichkolwiek
traw. (Przez roślinność rozumiemy to co jest zakorzenione w gruncie. Nie zbierać leżących
liści ani odpadków).
• Posortować roślinność na żywą (zieloną) i starzejącą się (brązową). Nawet małe zielone
części zaliczamy do żyjących. Tylko całkowicie brązową część ściętej roślinności zaliczamy
do starzejącej się.
• Umieścić żyjące i starzejące się porcje roślinności w oddzielnych papierowych torbach (nie
plastikowych) i podpisać każdą uważnie. Jeżeli miejsce badań ma bardzo obfitą roślinność
użyć większej liczby toreb.
Etap 3: przygotowanie i ważenie ściętych próbek
• Po powrocie do szkoły wysuszyć torby w przeciągu kilku dni w suszarce w temperaturze nie
wyższej niż 50-70 stopni Celsjusza. Ważyć każdą torbę raz dziennie. Próbki są całkowicie
suche kiedy waga się nie zmienia w ciągu dwóch kolejnych dni. (Uwaga: nie należy używać
do tego procesu kuchenki do gotowania)
• Zważyć każdą torbę wraz z zawartością, a następnie wytrząsnąć z niej zawartość. Zważyć
pustą torbę. Od całkowitej wagi odjąć wagę torby w celu otrzymania wagi traw (używać
wagi o dokładności plus/minus 0,1 g.)
Etap 4: zapisywanie i przekazywanie wyników
• Zapisać wagę zielonego i brązowego materiału z każdego miejsca próbkowania (w gramach).
• Przekazać dane dotyczące zielonego i brązowego materiału każdej z trzech próbek do
Uczniowskiego Serwera Danych Programu GLOBE.
• Obliczyć średnią biomasę zielonego materiału przez dodanie wagi trzech próbek
i podzielenie sumy przez trzy. Zapisać tą wagę w części biometria Arkusza danych roboczych
pokrycia terenu/badań biologicznych.
• Obliczyć średnia biomasę brązowego materiału przez dodanie wagi trzech próbek
i podzielenie sumy przez trzy. Zapisać tę wagę w części biometria Arkusza danych roboczych
pokrycia terenu/badań biologicznych.
Jak zapisywać obserwacje w Arkuszu terenowych danych roboczych pokrycia
terenu/badań biologicznych
Arkusz terenowych danych roboczych, którego należy użyć do zapisania pomiarów i obserwacji
znajduje się w Załącznikach. Należy wykonać potrzebną liczbę niewypełnionych kopii tego
arkusza. Za każdym razem gdy uczniowie robią obserwacje trzeba używać oddzielnego arkusza.
Arkusz ten zawiera puste miejsca do wypełniania na temat każdej prowadzonej obserwacji
i pomiarów. W zależności od tego jakie pomiary są prowadzone niektóre miejsca mogą pozostać
niewypełnione.
Oto dane i informacje, które uczniowie powinni zapisać w Arkuszu terenowych danych
roboczych pokrycia terenu/badań biologicznych:
Identyfikacja miejsca: określenie wizyty w terenie jako „szkoleniowej” lub „weryfikacyjnej”
i jako „jakościowej” lub „ilościowej”. Jeżeli jest to miejsce pomiarów ilościowych zapisanie czy
jest to Miejsce pomiarów biologicznych.
Nazwa miejsca: nazwa nadana miejscu badania
Kraj/Miasto: określenie miejsca przy użyciu identyfikatora.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
36
GPS Lokalizacja: zapisanie szerokości i długości geograficznej mierzonej w centralnym
punkcie obszaru przy użyciu GPS.
Data i czas: zapisanie daty i czasu obserwacji i pomiarów terenowych.
Wpisujący dane: zapisanie imienia osoby wypełniającej arkusz
Klasyfikacja pokrycia terenu MUC (2, 3, 4): zapisanie nazwy i kodu numerycznego
najbardziej odpowiedniego dla danego typu pokrycia terenu wg Modified UNESCO Classification
System (MUC). Jeżeli miejsce znajduje się na terenach zurbanizowanych (urban) lub rolniczych
(agricultural), w tym miejscu należy zakończyć wypełnianie. Dalsze obserwacje dotyczą roślinności
naturalnej.
Gatunki dominujące i subdominujace:
• Jeżeli dominującym i/lub subdominującym gatunkiem są drzewa napisać 4 pierwsze litery
rodzaju i gatunku dla każdego (jak w kluczu)
• Jeżeli dominującym i/lub subdominującym gatunkiem są ziołorośla napisać „GRAM” dla
traw (graminoid), lub „FORB” dla innej szerokolistnej roślinności.
• Jeżeli roślinność jest różnorodna i niemożliwe jest określenie gatunku dominującego, opisz
dokładnie typ roślinności w uwagach. Sfotografuj sekcję i wpisz „mixed” w tej linii
Zwartość drzew: zapisanie + i - obserwacji przy użyciu gęstościomierza.
Pokrycie gruntu: zapisanie G, B, i - dla obserwacji pokrycia gruntu.
Liczba, wysokość i obwód drzew: zapisanie liczby drzew, wysokości i obwodu dla
5 dominujących i 5 subdominujących (jeśli są) drzew. (Jeżeli trawy są roślinnością dominującą
i subdominującą zostawić to pole puste)
Zielona/brązowa biomasa: jeżeli miejsce jest zdominowane przez trawy zapisanie zielonej
i brązowej biomasy dla każdej próbki, po wysuszeniu. Jeżeli dominującą roślinnością nie są trawy –
zostawić puste miejsce)
Biometria podsumowanie: zapisanie obliczenia zwarcia drzew w procentach, pokrycia gruntu
zielone i brązowe w procentach, średniej wysokości i obwodu drzew, i średniej biomasy traw
z kilku próbek. Uwaga: Przysłać wszystkie dane oznaczone w arkuszu gwiazdką do Uczniowskiego
Serwera Danych Programu GLOBE.
Uwagi, fotografie: zapisanie dodatkowych obserwacji terenowych, takich jak np. warunki
pogodowe, ilość i położenie zrobionych zdjęć itp.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
37
Protokół:
System MUC
Cel
Sklasyfikowanie pokrycia terenu wg Modified UNESCO Classification System (MUC)
Przegląd
Uczniowie będą się uczyć jak używać systemu klasyfikacji hierarchicznej do oznaczenia
klasy MUC dla miejsca badania pokrycia terenu
Czas
15–45 minut zrobienie obserwacji terenowych i określenie klasy MUC (wyłączając czas
podróży do i z miejsca pomiarów)
Poziom nauczania
Wszystkie
Częstotliwość
Dla miejsca badania pokrycia terenu: określa się klasę MUC raz, w szczycie wegetacji
Główne pojęcia
Zwarcie drzew
Pokrycie gruntu
Hierarchiczny system klasyfikacji pokrycia terenu
Umiejętności
Posługiwanie się kompasem
Mierzenie dystansu przy pomocy kroków
Posługiwanie się systemem klasyfikacji
Decydowanie w oparciu o definicje i zasady
Rozpoznawanie drzew i roślinności pokrywającej grunt
Posługiwanie się systemem MUC do określenia klasy pokrycia terenu miejsca badania
Środki dydaktyczne
System MUC i jego definicje
Kompas
Gęstościomierz rurowy
Arkusz danych roboczych biometrii
Przygotowanie
Przegląd systemu MUC i przykłady klasyfikacji
Określenie klas MUC odpowiadających lokalnemu obszarowi
Uwarunkowania
Działania poznawcze uczniów – Klasyfikacja liści
Nauka mierzenia przy pomocy kroków
Nauka posługiwania się kompasem i gęstościomierzem
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
38
Wprowadzenie
W Programie GLOBE do klasyfikacji pokrycia terenu używamy systemu Modified UNESCO
Classification System (MUC). MUC oparty jest na ekologicznych podstawach i międzynarodowych
standardach. Posiada on 4 poziomy klasyfikacji ułożone w formie hierarchicznej. Jak można
zaobserwować w tabelach LAND-P-3 i LAND-P-4 każdy następny poziom jest oparty na bardziej
szczegółowych własnościach pokrycia terenu. 4 cyfrowy kod MUC łączy się z jedną klasą
jednocyfrową poziomu pierwszego. Podczas określania klasy MUC dla jednorodnego pokrycia
terenu zawsze zaczynamy od jednocyfrowego poziomu 1 i przechodzimy po kolei do następnych
poziomów (2, 3, 4).
Definicje klas MUC znajdują się w Załącznikach i uczniowie powinni zawsze sięgać do nich
podczas określania klasy MUC dla danego obszaru.
System klasyfikacji jest zbiorczym zestawem kategorii z etykietami i definicjami ułożonymi w
typową hierarchiczną lub rozgałęziającą się strukturę. System klasyfikacji używany jest do
organizowania zestawu danych takich jak inwentaryzacja typów pokrycia terenu w określone grupy.
Klasyfikacja musi być całkowicie wyczerpująca i wzajemnie się wykluczająca. Całkowicie
wyczerpująca klasyfikacja posiada stosowną klasę dla każdego możliwego obiektu (tj. typu
pokrycia terenu). Wzajemnie się wykluczająca klasyfikacja polega na tym, że posiada jedną i tylko
jedną klasę dla każdego obiektu. Zorganizowanie klasyfikacji w sposób hierarchiczny oznacza, że
zawiera ona wiele poziomów klas: poziom 1 zawiera najbardziej ogólne klasy, na każdym
następnym poziomie wzrasta szczegółowość i różnorodność klas, które mogą być kondensowane do
klas bardziej ogólnych. Na przykład:
System MUC zawiera 10 klas poziomu 1, (patrz tabele LAND-P-3 i LAND-P-4). Klasy poziomu
2 dla zwartego lasu (Closed Forest) to lasy wieczniezielone (Mainly Evergreen Forest), lasy
zrzucające liście (Mainly Deciduous Forest) i suche lasy (Extremely Xeromorphic (dry) Forest).
Klasy poziomu 2 są bardziej dokładne niż poziomu 1. Każdy składnik jednej z tych trzech klas
poziomu 2 zawsze należy do poziomu 1 zwarty las (Closed Forest). Tabela LAND-P-3 jest
skondensowaną wersją MUC, pokazującą tylko klasy 1 i 2 poziomu.
Cały system klasyfikacji MUC jest przedstawiony w Tabeli LAND-P-4. Należy być świadomym
faktu, że ta tabela zawiera tylko nazwę i kod identyfikacyjny każdej klasy. Pełna definicja
i szczegółowy opis każdej z klas jest zawarty w Słowniku terminów systemu MUC. Można go
znaleźć w Załącznikach. Każda klasa jest tam dokładnie zdefiniowana przez jasne kryteria wyboru.
Przykład określania klasy MUC poziomu 2
Rysunek LAND-P-17 ilustruje kryteria używane do odróżniania klasy zwarty las (Forest) od
luźny las (Woodland) na poziomie 1 MUC i kryteria używane do odróżniania typów pokrycia
terenu na poziomie 2 takich jak: las zrzucający liście (Mainly Deciduous), las wieczniezielony
(Mainly Evergreen) i las kserotermiczy (Mainly Xeromorphic).
Więcej niż 40% badanego terenu muszą pokrywać drzewa, żeby miejsce zakwalifikować jako
zwarty las (Forest) lub luźny las (Woodland). Jeżeli korony drzew łączą się (gałęzie sąsiednich
drzew dotykają się nawzajem) wtedy możemy mówić o zwartym lesie (forest). Jeżeli drzewa są
osobno i ich gałęzie nie stykają się mówimy o luźnym lesie (woodland).
Poziom 2 klasy zależy od składu typu pokrycia poziomu 1. W tym przykładzie, klasa poziomu 2
dla Forest lub Woodland zależy od procentowego udziału drzew zrzucających liście (deciduous)
i wieczniezielonych (evergreen) w zwarciu.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
39
Rysunek LAND-P-17: Stosowanie MUC dla zwartego lasu (Forest) i luźnego lasu (Woodland)
Tabela LAND-P-3: MUC poziom 1 i 2
Natural Cover
Pokrycie
naturalne
Level 1
Poziom 1
Level 2
Poziom 2
01 Mainly Evergreen Forest
Lasy wieczniezielone
0 Closed Forest
Zwarty las
02 Mainly Deciduous Forest
Lasy zrzucające liście
03 Extremely Xeromorphic (Dry) Forest
Kserotermiczny, suche lasy
11 Mainly Evergreen Woodland
Luźny las wieczniezielony
1 Woodland
Luźny las
12 Mainly Deciduous Woodland
Zrzucający liście luźny las
13 Extremely Xeromorphic (Dry) Woodland
Kserotermiczny, suchy luźny las
21 Mainly Evergreen Shrubland
Wieczniezielone zbiorowiska krzewiaste
2 Shrubland
Zbiorowiska krzewiaste
22 Mainly Deciduous Shrubland
Zrzucające liście zbiorowiska krzewiaste
23
Extremely Xeromorphic (Dry) Shrubland
Nadzwyczaj kseromorficzne, suche tereny pokryte
roślinnością krzewiastą
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
40
31
Mainly Evergreen Dwarf-shrubland
Wieczniezielone tereny pokryte roślinnością krzewiastą
karłowatą
3 Dwarf-shrubland
Zbiorowiska karłowatych krzewych
32
Mainly Deciduous Dwarf-shrubland
Zrzucające liście tereny pokryte roślinnością krzewiastą
karłowatą
33
Extremely Xeromorphic Dwarf-shrubland
Kseromorotermiczne tereny pokryte roślinnością
krzewiastą karłowatą
34 Tundra
41 Tall Graminoid
Trawy wysokie
4 Herbaceous Vegetation
Roślinność zielna (ziołorośla)
42 Medium Tall
Trawy średnie
43 Short Graminoid
Trawy niskie
44 Forb (broad-leaved) Vegetation
Roślinność szerokolistna
51 Dry Salt Flats
Suche słone tereny
52 Sandy Areas
Tereny piaszczyste
5 Barren Land
Odkryte tereny
53 Bare Rock
Nagie skały
54 Perennial Snowfields
Wieczne śniegi
55 Glaciers
Lodowce
56 Other
Inne
71 Riverine
Nadrzeczne
6 Wetland
Tereny podmokłe
72 Palustrine
Bagienne
73 Estuarine
Osady przybrzeżne
74 Lacustrine
Jeziorne
7 Open Water
Wody otwarte
71 Freshwater
Wody słodkie
72 Marine
Morskie
Developed
8 Cultivated Land
Tereny uprawowe
81 Agriculture
Rolnicze
Cover
82 Non-agriculture
Nierolnicze
Pokrycie
przekształ-
cone
91 Residential
Mieszkalne
9 Urban
Tereny zurbanizowane
92 Commercial/Industrial
Przemysłowo-handlowe
93 Transportation
Drogi, koleje
94 Other
Inne
Źródło: UNESCO, 1973 i GLOBE, 1996
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
41
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
42
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
43
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
44
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
45
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
46
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
47
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
48
Dodatkowe przykłady stosowania systemu MUC
Następujące przykłady demonstrują proces klasyfikacji (patrz Tabela LAND-P-4 i Słownik
terminów MUC w Załączniku)
Przykład 1
Dla miejsca badania pokrycia terenu (90m x 90m) wybieracie względnie jednorodny trawiasty
obszar. 80% obszaru jest pokryte przez trawy i ziołorośla o wysokości 1 metra (mieszane 75/25) i
15–20% przez drzewa liściaste, zrzucające liście (broad-leaved deciduous).
Etap 1: Jest to prawdopodobnie klasa 4 poziomu 1, w klasyfikacji MUC, Ziołorośla (Herbaceous
Vegetation). W słowniku znajdujemy, że klasa 4 wymaga więcej niż 60% gruntu pokrytego
ziołoroślami co potwierdza, że nasz wybór jest słuszny.
Etap 2: W klasyfikacji MUC, poziom 2 mamy 4 wybory (41-44). Po obejrzeniu definicji tych
klas w słowniku MUC decydujemy, że skoro w dominującym typie pokrycia (ziołorośla) jest więcej
niż 50% traw, na poziomie 2 muszą to być traworośla (Graminoid). Skoro wysokość traw zawiera
się pomiędzy 50 cm a 2 m, wybieramy klasę 42, zbiorowiska trawiaste o średniej wysokości
(Medium Tall Graminoid).
Etap 3: W klasyfikacji MUC, poziom 3 mamy 5 wyborów (421–425). Jeżeli drzewa pokrywają
15–20% powierzchni Miejsca pokrycia terenu wybieramy klasę 421 „z drzewami pokrywającymi
10–40%”.
Etap 4: Teraz mamy 3 wybory na poziomie 4 (4211-4213). Skoro drzewa są liściaste zrzucające
liście (broad-leaved deciduous) wybieramy 4213 i jest już kompletna klasyfikacja MUC aż do
poziomu 4.
Przykład 2
Mieszkacie w nizinnej strefie umiarkowanej. Wybieramy Miejsce badania pokrycia terenu
w większości zalesione, korony drzew dotykają się, ale 20% gruntu to domy. Wśród drzew
większość stanowią drzewa wieczniezielone (evergreen) w porównaniu do zrzucających liście
60/40.
Etap 1: Na poziomie1 klasyfikacji MUC, skoro korony zachodzą na siebie i pokrywają więcej
niż 40% powierzchni jest to klasa 0, Zwarty las (Closed Forest)
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
49
Etap 2: Na poziomie 2 mamy 2 wybory (01–03). Co najmniej 50% stanowią drzewa, których
korony są wieczniezielone, wybieramy klasę 01 poziomu 2, las wieczniezielony (Mainly
Evergreen).
Etap 3: Mamy 9 wyborów na poziomie 3 (011-019), ale 5 jest przeznaczone dla terenów
tropikalnych i podzwrotnikowych. Szósty wybór jest winter-rain category, który również nie
pasuje. Więc pozostają tylko do rozważenia trzy pozostałe kategorie (015, 016, 019). Po
sprawdzeniu w Słowniku MUC wybieramy 016, wieczniezielony las iglasty strefy umiarkowanej i
subpolarnej (Temperate Evergreen with Deciduous Broad-leaved).
Etap 4: Na poziomie 4 mamy 4 wybory (0161-0164). Ponieważ mieszkasz na obszarze
nizinnym, klasa 0161, Las nizinny (Lowland forest) jest stosownym wyborem.
Jak klasyfikować pokrycie terenu przy użyciu systemu klasyfikacji MUC
Klasyfikacja wg systemu klasyfikacji MUC rozpoczyna się od najbardziej ogólnej klasy
(poziom 1) i postępuje następnie do bardziej szczegółowych klas wyższych poziomów. Mamy 10
klas poziomu 1. Osiem z nich to naturalne pokrycie terenu, 2 tereny przekształcone. Nie ma
żadnego poziomu, na którym byłoby więcej niż 6 wyborów dlatego poziom 1 wyboru z pośród 10
klas jest najważniejszą decyzją. Jednak klasy te są bardzo ogólne, wybór jest bardzo szeroki, tak
więc decyzja do której klasy zaliczyć dany typ pokrycia jest zazwyczaj trudna. Należy pamietać, że
sprawdzanie definicji dla każdej klasy może być pomocne w wybieraniu klasy na każdym
poziomie.
Jak klasyfikować pokrycie terenu na poziomie 1 MUC
Etap 1: wybieranie możliwie największej liczby klas poziomu 1
• Porównać Miejsce badania pokrycia terenu z definicjami 10 klas poziomu 1 MUC
• Zazwyczaj jest tylko parę klas poziomu 1, które można dopasować do szkolnego miejsca
badania, z rozwagą należy wyeliminować inne.
Etap 2: wykonanie pomiarów potrzebnych do określenia klasy poziomu 1 MUC
• Wykonać pomiary wysokości i zwarcia drzew, lub pokrycia gruntu oraz oznaczyć gatunek
dominujący i subdominant w celu odróżnienia od innych klas poziomu 1 MUC. Następnie
wykonać stosowne etapy Protokółu Biometrii. W wielu przypadkach nie będą potrzebne
żadne pomiary.
• Używając pomiarów ilościowych postawić pytania i wyznaczyć klasę poziomu 1MUC.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
50
Etap 3: sprawdzanie wyboru
• Przeczytać definicje dla 2, 3 i 4 poziomu wybranej przez uczniów klasy poziomu 1, które są
możliwe dla szkolnego obszaru. Jeżeli żadna z wybranych definicji klas wyższego poziomu
MUC nie pasuje rozpatrzyć jeszcze raz wybór klasy na poziomie 1 jak w etapie 2.
Jak klasyfikować pokrycie terenu na poziomie 2, 3 i 4 MUC
Etap 1: określanie klas poziomu 2 MUC
• Przejrzeć definicje poziomu 2 MUC, które odnoszą sie do wybranej klasy poziomu 1
szkolnego miejsca badania.
• Wybrać klasę poziomu 3 MUC odpowiednią dla danego miejsca badania
• Jeżeli jest to konieczne zrobić pomiary roślinności w miejscu badania, aby ustanowić różnice
ilościowe pomiędzy różnymi klasami poziomu 2 przy użyciu procedur zawartych w
Używanie obserwacji terenowych do określania klasy MUC.
Etap 2: określanie klas poziomu 3 MUC
• Przejrzeć definicje poziomu 3 MUC, które odnoszą się do wybranej klasy poziomu 2 danego
miejsca badania. Jeżeli nie ma zapisać klasę poziomu 2 MUC (dwie cyfry); trzeba uzupełnić
ten protokół.
• Wybrać klasę poziomu 3, która ma zastosowanie do danego miejsca badania.
• Jeżeli jest to konieczne wykonać dodatkowe pomiary roślinności w miejscu badania, aby
ustanowić różnice ilościowe pomiędzy różnymi klasami poziomu 3 przy użyciu procedur
zawartych w Używanie obsrwacji terenowych do określania klasy MUC.
Etap 3: określanie klas poziomu 4 MUC
• Przejrzeć definicje poziomu 4 MUC, które odnoszą się do wybranej klasy poziomu 3 danego
miejsca badania. Jeżeli nie ma żadnych, zapisać klasę poziomu 3 MUC (trzy cyfry); trzeba
uzupełnić ten protokół.
• Wybrać klasę poziomu 4, która ma zastosowanie do danego miejsca badania.
• Jeżeli jest to konieczne wykonać dodatkowe pomiary roślinności w miejscu badania, aby
ustanowić różnice ilościowe pomiędzy różnymi klasami poziomu 4 przy użyciu procedur
zawartych w Używanie obsrwacji terenowych do określania klasy MUC.
• Zapisać wybraną klasę poziomu 4 MUC.
Wykorzystanie obserwacji terenowych do określania klasy MUC
Wyróżnienie spośród klas MUC wymaga wykonania pomiarów ilościowych procentowego
pokrycia miejsca badania różnymi typami roślinności. Tutaj może być użyta zmodyfikowana wersja
procedur pomiarowych zwarcia korony drzew i pokrycia gruntu zawartych w Protokole biometrii.
Właściwą klasę MUC można odnaleźć obliczając procentowy udział roślinności zaobserwowany w
Miejscu badania pokrycia terenu. Należy użyć Arkusza danych roboczych dominującej
i subdominującej roślinności, w celu zanotowania obserwacji zwracie drzew i/lub pokrycia gruntu.
Można obliczyć procentowy udział drzew wiczniezielonych i zrzucajacych liście, traw i roślinności
szerokolistnej pokrywającej grunt oraz zieloną, brązową i całkowitą biomasę z protokółu biometrii.
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
51
Określanie procentowego udziału drzew wieczniezielonych i zrzucających
liście
Etap 1: wykonanie zmodyfikowanych pomiarów zwarcia drzew
• Powtórzyć pomiary zwarcia drzew z Protokółu biometrii, ale dla każdej lokalizacji zapisać
„E” jeżeli korony dotykające krzyża należące do drzew wieczniezielonych i „D”, jeżeli
korony dotykające krzyża należą do drzew zrzucających liście.
Etap 2: obliczanie procentowego udziału koron drzew wieczniezielonych
i zrzucających liście
• Podzielić liczbe obserwacji „E” (lub „D”) przez sumę E i D i pomnożyć przez 100. Jeżeli
procent gatunków wieczniezielonych jest większy od 50% to miejsce badania klasyfikujemy
jako wieczniezielone (evergreen).
Określenie składu pokrycia ziołorośli
Etap 1: wykonanie pomiarów pokrycia gruntu
• Powtórzyć pomiary pokrycia gruntu z Protokółu biometrii, ale zamiast notować gdzie
roślinność jest zielona lub brązowa zapisać kiedy są to trawy (grass), a kiedy szerokolistne
(broad leafed) i zapisać „GD” jeżeli roślinność znajdująca się pod stopami lub dotykająca
nóg poniżej kolan to traworośla (graminoid) i „FB” jeżeli są to szerokolistne (forb).
Etap 2: obliczanie procentowego udziału traworośli i ziołorośli w pokryciu gruntu
• Podzielić liczbę pomiarów GD (lub FB) przez sume GD+FB i pomnożyć otrzymaną liczbę
przez 100 w celu otrzymania procentu. Jeżeli procentowy udział traworośli jest wiekszy od
50%, wtedy miejce badania to traworośla. Przeciwnie gdy procentowy udział szerokolistnych
(forb) jest większy od 50%, miejsce badania to szerokolistne (forb).
suma E (obserwacji wieczniezielonych)
% wieczniezielone = --------------------------------------------------------------- x 100
suma E + suma D (całkowita liczba obserwacji)
suma GD (obserwacji traworośli)
% traworośla = -------------------------------------------------------------------- x 100
suma GD + suma FB (całkowita liczba obserwacji)
Określenie całkowitego pokrycia krzewami
Jeżeli szkolne miejsce badania to obszar gdzie gatunkiem dominujacym są naturalne zbiorowiska
krzewiaste (shrublands) lub zbiorowiska karlowatych krzewów (dwarf shrubland) – nie należy brać
pod uwagę uprawianych krzewów ozdobnych, powinno się nieznacznie zmodyfikować poprzednie
procedury. Równanie dla procentowego zwarcia drzew można zaadoptować do określenia
całkowitego pokrycia przez krzewy.
Etap 1: określanie ilości pokrycia przez krzewy
• Jeżeli pokrycie terenu przez koronę krzewów znajduje się ponad głową, wykonujemy
pomiary zwarcia z Protokółu biometrii. Jeżeli korony krzewów dotykają krzyża zapisujemy
„SB”, jeżeli są to zrzucajace liście (deciduous) zapisujmy „D” i jeżeli są to wieczniezielone
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
52
(evergreen) zapisujemy „E”. Jeżeli krzewy są zbyt niskie, aby zmierzyć zwarcie korony (np.
nie można wejść pod nie bo są zbyt niskie), traktujemy je jako dodatkową kategorię pokrycie
gruntu razem z traworoślami i szerokolistnymi. Wykonać pomiar pokrycia gruntu
z protokółu biometrii, zapisując „GD” jeżeli roślinnością dotykającą ciała obserwatora na
każdej wysokości są traworośla, „FB”, jeżeli roślinnością są szerokolistne (forb) i „SB”,
jeżeli są to krzewy.
Etap 2: obliczanie procentowego udziału pokrycia krzewami
• Jeżeli krzewy pokrywające teren znajdują się ponad głową należy podzielić liczbę pomiarów
SB przez sumę pomiarów SB+D+E. Jeżeli krzewy nie znajdują się nad głowa, należy
wykonać dzielenie liczby pomiarów SB przez sumę pomiarów SB+GD+FB. Następnie
należy pomnożyc otrzymaną wartość przez 100 w celu otrzymania wyniku procentowego.
suma SB (obserwacji krzewów)
% krzewy = --------------------------------------------------------------- x 100
suma SB + suma E + suma O (całkowita liczba obserwacji)
lub
suma SB (obserwacji krzewów)
% traworośla = -------------------------------------------------------------------------- x 100
suma SB + suma GD + suma FB (całkowita liczba obserwacji)
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
53
Protokół:
Kartowanie pokrycia terenu - interpretacja
wizualna
Cel
Sporządzenie mapy pokrycia terenu obszaru badawczego GLOBE o wymiarach 15km x
15km
Zarys ogólny
Uczniowie interpretują wizualnie obrazy satelitarne obszaru badawczego GLOBE
pochodzące z Landsata TM (w kolorach prawie rzeczywistych i nierzeczywistych)
w celu opracowania mapy pokrycia terenu obszaru badawczego. Informacje zawarte na
tych mapach, łącznie z czterema poziomami klasyfikacjami MUC, pomogą naukowcom
ustalić dokładność satelitarnych map pokrycia terenu na całym świecie
Czas
Kilka jednostek lekcyjnych
Poziom nauczania
Wszystkie
Częstotliwość
Jednorazowo, lecz proces może powtarzać się w miarę jak rozpoznawane będą kolejne
miejsca badań znajdujące się na obszarze badawczym GLOBE
Główne pojęcia
Klasy pokrycia terenu
Schemat klasyfikacji MUC
Umiejetności
Interpretacja wizualna pokrycia terenu
Środki dydaktyczne
Obraz satelitarny obszaru badawczego GLOBE (otrzymany od GLOBE)
o nierzeczywistym zabarwieniu, wynik syntezy informacji zbieranych w widzialnym
zakresie widma i w podczerwieni, o wymiarach 512 x 512 pixeli, zwany dalej obrazem IR
Obraz satelitarny obszaru badawczego GLOBE (otrzymany od GLOBE) o zbliżonym do
rzeczywistego zabarwieniu, o wymiarach 512 x 512 pixeli
mapy topograficzne terenu
system klasyfikacji MUC, tabela LAND-P-5 oraz definicje w Załącznikach
kolorowa kserokopiarka (jeśli dostępna)
arkusze jak najbardziej przezroczystej kalki lub przezroczysta folia
taśma klejąca
flamastry
samouczek Manual klasyfikacji znajdujący się w Toolkit
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
54
Przygotowanie
Przejrzyj tabelę klasyfikacji pokrycia terenu w systemie MUC, omówcie i oceńcie
miejscowe pokrycie terenu, przejrzyj mapy topograficzne i omówcie klasyfikację
Uwarunkowania
Działania poznawcze – Odyseja oczu oraz Niektórzy lubią ciepło
Stosując tę metodę, uczniowie odczytują obraz satelitarny interpretując go wizualnie. Metoda ta
może być mniej dokładna niż inne ponieważ ludzka interpretacja jest subiektywna. Uczniowie
identyfikują i zakreślają powierzchnie o różnych klasach pokrycia terenu.
Zazwyczaj najłatwiejsze do zidentyfikowania będą obszary wody, choć cienie chmur czasem
przypominają jeziora i stawy. Inne obszary będą trudniejsze do odróżnienia, na przykład lasy
liściaste mogą wyglądać podobnie do intensywnie zielonych pól uprawnych. Na obrazie IR (kolory
nierzeczywiste) obszary wodne i rożne typy roślinności są łatwiejsze do rozróżnienia, tymczasem
inne typy pokrycia terenu dają się łatwiej wyróżnić na obrazie w kolorach prawie rzeczywistych.
Obszary, których typu pokrycia terenu nie można zidentyfikować będą przedmiotem weryfikacji w
terenie przy pomocy protokołów ilościowego i jakościowego miejsca badania pokrycia terenu.
Wszystkie klasy pokrycia terenu powinny zostać oznaczone przy użyciu systemu MUC.
Uwaga: obraz satelitarny, w który wyposażona została szkoła może być sprzed kilku lat, a więc
pokrycie terenu mogło zmienić się od czasu gdy obraz ten powstawał. To co zapisane zostało na
obrazie z Landsata TM może różnić się od rzeczywistości, w takiej sytuacji uczniowie powinni
ustalić co znajdowało się w danym miejscu w czasie gdy powstawał obraz satelitarny.
Etap 1: sporządzanie własnej mapy pokrycia terenu
• Dostarczyć uczniom obraz IR Landsata TM (kolory nierzeczywiste) obszaru badawczego
GLOBE. Każdy kolor na obrazie IR reprezentuje inną klasę pokrycia terenu. Uogólniając
można stwierdzić, że czerwony odpowiada aktywnie rosnącej zielonej roślinności (jasno
czerwony odpowiada lasom liściastym i polom, ciemno czerwony odpowiada lasom
iglastym), kolor czarny odpowiada zbiornikom wodnym o czystych wodach a kolor niebieski
to tereny zabudowane i naga ziemia
• Ponieważ oryginalny wydruk otrzymany od GLOBE jest zazwyczaj wymiarów mniej więcej
25cm x 25cm, nalezy spróbować powiększyć kilkakrotnie różne części obrazu na kolorowej
kopiarce (dobrej jakości!!). Uczniowie mogą wtedy pracować równolegle w czterech lub
więcej grupach na różnych częściach obszaru badawczego
• Wziąć arkusz przezroczystej folii na tyle duży by pokrył obraz. Umieścić folię na obrazie
i przymocujcie ją taśmą klejącą. Zaznaczyć na folii położenie rogów obrazu, tak by mogła,
jeśli zostanie zdjęta, zostać z powrotem umieszczona w tej samej pozycji
• Posługując się cienkopiszącymi flamastrami, lub pisakami specjalnie przeznaczonymi do
kalki lub folii, uważnie obwieść obszary o podobnej klasie pokrycia terenu. Używać innego
koloru do każdego z typów pokrycia. Oznaczyć każdy typ odpowiednim numerem z tabeli
klasyfikacji pokrycia terenu MUC (Patrz tabela LAND-P-5: Poziom MUC –1-4). Jeżeli jakaś
grupa nie może zidentyfikować obszaru przedyskuttować zagadnienie próbując
przeprowadzić identyfikację w oparciu o doświadczenia innych. Uczeń mieszkający najbliżej
niezidentyfikowanej okolicy powinien w drodze do lub ze szkoły ocenić klasę pokrycia tego
terenu wg. systemu MUC (uczniowie mogą później powrócić do takiego miejsca i wykonać
Protokoły Oceny Ilościowej i Jakościowej Pokrycia Terenu). Uczniowie muszą pracować
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
55
uważnie i precyzyjnie obwodząc liniami obszary i oceniając klasy pokrycia terenu. Należy
zacząć od identyfikowania najbardziej oczywistych cech obrazu – zazwyczaj obszarów
wodnych i terenów zabudowanych – a następnie przejść do trudniejszych typów pokrycia,
takich jak pokrycie naturalną roślinnością
• Gdy każda grupa opracuje swoją część obrazu połączyć wszystkie części i porównać
rezultaty, co pozwoli wyróżnić obszary problematyczne. Na przykład, jedna grupa mogła
zidentyfikować jakiś teren na ich części jako klasę 1192 (wieczniezielone lużne lasy iglaste)
podczas gdy grupa opracowująca sąsiednią część identyfikuje ten teren jako klasę 1222
(mieszany las liściasty i wieczniezielony las luźny).
Etap 2: przesyłanie wyników
• Po określeniu wszystkich obszarów na obrazie, przerysować wszystkie oznaczenia MUC na
czysto i przesłać je do Programu GLOBE
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
56
Protokół:
Kartowanie pokrycia terenu – klasyfikacja
nienadzorowana
Cel
Sporządzenie mapy pokrycia terenu obszaru badawczego GLOBE o wymiarach 15km x
15km
Przegląd
Uczniowie sporządzają mapę pokrycia terenu obszaru badawczego GLOBE używając
komputera do rozpoznawania podobnych struktur spektralnych na obrazie Landsat
Thematic Mapper o wymiarach 512 x 512 pixeli, otrzymanym z GLOBE. Mapy te,
klasyfikowane do poziomu 4 MUC, będą pomocą dla naukowców w sprawdzaniu
dokładności map pokrycia terenu na całym świecie uzyskanych z obrazów satelitarnych
Czas
Kilka jednostek lekcyjnych
Poziom
Średni i zaawansowany
Częstotliwość
Jednorazowo, lecz proces może powtarzać się w miarę jak rozpoznawane będą kolejne
miejsca badań znajdujące się na obszarze badawczym GLOBE
Główne pojęcia
Klasy pokrycia terenu
Schemat klasyfikacji MUC
Grupowanie na podstawie struktur spektralnych
Umiejetności
Posługiwanie się komputerami i oprogramowaniem MultiSpec
Sporządzanie mapy pokrycia terenu
Środki dydaktyczne
Komputer
komputerowe oprogramowanie MultiSpec (dostarczone przez GLOBE lub ściągnięte
z Internetu)
zapis numeryczny obrazu Landsat TM dla obszaru badawczego GOLBE o wymiarach
15km x 15km, o wymiarach 512 x 512 pixeli (dostarczonego przez GLOBE)
system MUC klasyfikacji pokrycia terenu oraz jego definicje
samouczek Manual klasyfikacji znajdujący się w Toolkit
Przygotowanie
Przejrzyjcie tabelę MUC klasyfikacji pokrycia terenu. Omówcie i oceńcie występujące
w okolicy przykłady pokrycia terenu, przejrzyjcie mapy topograficzne i omówcie
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
57
klasyfikację
Przejrzyjcie w zestawie pomocy Multispec odpowiednie rozdziały
Uwarunkowania
Działania poznawcze – Odyseja oczu oraz Niektórzy lubią ciepło
W protokóle, do opracowania mapy pokrycia terenu obszaru badawczego wykorzystywane jest
oprogramowanie MultiSpec. Powierzchnie o jednorodnym pokryciu terenu identyfikowane są drogą
komputerowego wyodrebniania grup pixeli o podobnej strukturze spektralnej występujących
w zbiorze zawierającym numeryczny zapis obrazu satelitarnego, o wymiarach 512 x 512 pixeli.
Komputer odczytuje i grupuje te pixele obrazu, który mają najbardziej zbliżone cechy spektralne.
Program oznacza każde skupisko oddzielnym kolorem. Kolejnym krokiem jest klasyfikacja
wyodrębnionych typów pokrycia terenu zgodnie z czterema poziomami systemu MUC
Etap1: sporządzanie własnej mapy
• uruchomić na komputerze program MultiSpec
• otworzyć zbiór zawierający obraz satelitarny obszaru badawczego programu GLOBE
• stworzyć nowy projekt i wybrać Cluster z menu Processor
• wybrać odpowiednią ilość skupisk zgodnie z ilością grup, które mają być zakwalifikowane
(zaleca się 10). Wpisać do systemu inne informacje według wskazań samouczka Multispec
na temat samodzielnej klasyfikacji: grupowania
• gdy obraz zostanie pogrupowany w jednorodne skupiska, oznaczyć na nim klasy pokrycia
terenu. Jeśli znane jest pokrycie terenu jakiejś okolicy, przypisać skupisku pixeli klasę
pokrycia terenu wg. systemu MUC. Jeśli natomiast typ pokrycia terenu danej okolicy nie jest
znany, wykorzystać dane zebrane dla miejsca badania pokrycia terenu założonego w tej
okolicy. Jeśli na obszarze danego skupiska nie znajduje się żadne miejsce badania pokrycia
terenu, wykonać protokół ilościowego lub jakościowego pokrycia terenu dla wybranego
obszaru (90m x 90m) znajdującego się w danej okolicy. Jeśli natomiast na tym obszarze jest
kilka miejsc badania pokrycia terenu, skorzystać tylko z jednego z nich by ocenić klasę
pokrycia terenu, a inne pozostawić do wykorzystania w protokole oceny dokładności.
• nazwać każde skupisko tak, by nazwa odpowiadała klasyfikacji MUC poziomu 4
w przypadku każdego skupiska
Etap 2: zapisywanie własnego obrazu i przesyłanie danych
• zapisać sklasyfikowany obraz. Użyć menu Project, aby skopiować go na dysk jako zbiór
TIFF. Jeśli szkoła posiada kolorową drukarkę, zróbić wydruki map pokrycia terenu
wykonane przez uczniów
• przekazać dane do Uczniowskiego Serwera Danych programu GLOBE wysyłając kopię
TIFF u zawierającą szkolna mapę
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
58
Protokół:
Ocena dokładności
Cel
Ocena dokładności mapy pokrycia terenu pod względem ilościowym
Określenie typów błędów, występujących na mapie pokrycia terenu
Zarys ogólny
Uczniowie dokonają oceny dokładności na mapie pokrycia terenu, którą stworzyli drogą
interpretacji wizualnej lub klasyfikacji nienadzorowanej obrazu z Landsatu TM obszaru
badawczego GLOBE. Dane zebrane w różnych miejscach badania pokrycia terenu,
które nie zostały wykorzystane przy opracowaniu mapy, zostaną teraz wykorzystane do
oceny opracowanej mapy pokrycia terenu. Stworzona zostanie matryca różnic i błędów
Czas
Około dwóch godzin, w zależności od ilości danych zebranych do weryfikacji
Poziom nauczania
Wszystkie
Częstotliwość
Jednorazowo dla każdej mapy pokrycia terenu. Ocena dokładności może zostać
powtórzona jeśli dane do weryfikacji zostały zebrane z większej ilości miejsc badania;
poprawność oceny dokładności zwiększa się wraz z wykorzystaniem większej ilości
danych do weryfikacji
Ocena dokładności może zostać wykonana również tylko na fragmencie mapy
Główne pojęcia
Ocena dokładności pozwalająca
ocenić umiejętność sporządzania map pokrycia terenu
Matryca różnic i błędów
Umiejetności
Budowanie i analiza matrycy różnic i błędów
Wspólne rozwiązywanie problemów dotyczących dokładności
Środki dydaktyczne
Obraz satelitarny obszaru badawczego GLOBE (otrzymany od GLOBE) o nierzeczywistym
zabarwieniu, wynik syntezy informacji zbieranych w widzialnym zakresie widma i w
podczerwieni, o wymiarach 512 x 512 pixeli, zwany dalej obrazem IR
Obraz satelitarny obszaru badawczego GLOBE (otrzymany od GLOBE) o zbliżonym do
rzeczywistego zabarwieniu, o wymiarach 512 x 512 pixeli
Arkusz klasyfikacji MUC
Arkusz matrycy różnic i błędów
Przygotowanie
Przygotujcie wydruki potrzebnych arkuszy tak by uczniowie mogli szybko porównać
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
59
obszary na których zbierano dane do weryfikacji z odpowiednim miejscem na mapie
pokrycia terenu i stworzyć matrycę różnic/błędów
Uwarunkowania
Którykolwiek z protokołów sporządzania map pokrycia terenu
Wprowadzenie matrycy różnic i błędów
Wprowadzenie
W protokóle tym przeprowadzona zostanie ocena map pokrycia terenu opracowanych na
podstawie obrazu satelitarnego. Patrz rys. LAND-P-18. Nie ma znaczenia czy mapa pokrycia terenu
została sporządzona została metodą interpretacji wizualnej czy wygenerowana przy użyciu
oprogramowania MultiSpec (klasyfikacja nienadzorowana). W obu przypadkach ważne jest
porównanie mapy pokrycia terenu z miejscami badania, na których gromadzono dane do
weryfikacji. Stworzona zostanie matryca różnic i błędów jako podstawa do analizy błędów
pojawiających się na mapie pokrycia terenu. W przypadku mapy pokrycia terenu sporządzonej
metodą klasyfikacji nienadzorowanej, niektóre błędy mogą być związane z ograniczeniami obrazu
satelitarnego jako źródła informacji o pokryciu terenu
Rysunek LAND-P-18: Proces oceny dokładności
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
60
Aby utworzyć matrycę różnic i błędów potrzebne są następujące informacje
• mapa pokrycia terenu utworzona na podstawie obrazu satelitarnego
• dane do weryfikacji z miejsca badania pokrycia terenu
W celu sporządzenia matrycy różnic i błędów należy posiadać dane do weryfikacji zebrane dla
każdego typu pokrycia terenu występującego na obszarze badawczym, który chcemy ocenić.
Najlepszym rozwiązaniem byłoby zebranie danych do weryfikacji dla każdego typu pokrycia
terenu, lecz może to okazać się niewykonalne. Z tego względu matryca różnic i błędów może zostać
opracowana tylko dla trzech lub pięciu najczęściej występujących na danym obszarze typów
pokrycia terenu. Im więcej danych do weryfikacji zostanie zebranych dla każdego typu pokrycia
terenu, tym bardziej wiarygodna będzie statystyka wynikająca z matrycy. Z upływem czasu, każda
szkoła powinna zebrać wystarczającą ilość danych, aby stworzyć przynajmniej podstawową
matrycę różnic i błędów
Gdy zostaną zebrane dane do weryfikacji, zgodnie z protokołami Miejsc Badania Jakościowego
i Ilościowego Pokrycia Terenu, można rozpocząć sporządzanie matrycy różnic i błędów. Matryca ta
powinna zawierać rząd i kolumnę dla każdej z klas MUC, która znajduje się na arkuszu danych
roboczych klasyfikacji MUC. Tabela LAND-P-5 prezentuje przykład wyróżnienia czterech klas
MUC: kod 0222, kod 0221, kod 1121 oraz kod 811. W matrycy różnic i błędów (tabela LAND-P-6),
jest kolumna i rząd dla każdej z tych czterech klas. Dla miejsca badania numer 1 (przykładowy
arkuszu danych klasyfikacji MUC tabela LAND-P-5), odczytujecie zaproponowany przez uczniów
wynik klasyfikacji MUC (tabela LAND-P-5 kolumna A – głównie las liściasty z niewielką ilością
drzew iglastych wieczniezielonych, kod MUC 0222 na poziomie 4). W tabeli LAND-P-6 (matryca
różnic/błędów) w pierwszy rzędzie, dla kodu MUC 0222 umieszczono w pierwszej kolumnie
oznaczenie A1. Na podstawie danych do weryfikacji miejsce badania nr1 na arkuszu klasyfikacji
MUC (tabela LAND-P-5-kolumna B) oznaczono jako dominujący las liściasty z zimozielonymi
szerokolistnymi drzewami, kod MUC 0221. W tabeli LAND-P-6 (matryca różnic/błędów), z kratki z
określonym przez uczniów kodem 0222 klasyfikacji MUC, poruszamy się dalej w rzędzie (z lewej do
prawej), aż znajdziemy kolumnę z oznaczeniem, które odpowiada kodowi 0221 MUC. W kratce, gdzie
krzyżują się rząd kodu MUC 0222 i kolumna kodu MUC 0221, oznaczamy jako B1 i przechodzimy do
następnego miejsca badania. Rzędy odpowiadają więc wydzieleniom na mapie, a kolumny danym do
weryfikacji. Dokładność mapy wyliczana jest według wzoru przedstawionego pod tabelą LAND-P-6
Tabela LAND-P-5: przykładowy arkusz danych w klasyfikacji MUC
Numer
miejsca
badania
Nazwa
miejsca
Klasyfikacja wg.
Uczniów, zamieszczona na mapie
pokrycia terenu
Dane do weryfikacji zebrane w
miejscach badania pokrycia terenu
√ X
1
Lasy
Browna
A: Głównie lasy liściaste z
pojedynczymi wieczniezielonymi
drzewami iglastymi (kod MUC- 0222)
B:Głównie lasy liściaste z
wieczniezielonymi szerokolistnymi
drzewami (kod MUC-0221)
X
2
Park
stanowy
Smitha
C: Głównie las iglasty
wieczniezielonymi z krągłymi
koronami (kod MUC- 1121)
D: Głównie las iglasty
wieczniezielonymi z krągłymi
koronami (kod MUC- 1121)
√
3
Farma
Appleby
E: łąka (kod MUC-811)
F: łąka (kod MUC-811)
√
4
Lasy
Greena
G:Głównie lasy liściaste z
wieczniezielonymi, szerokolistnymi
drzewami (kod MUC-0221)
H: Głównie lasy liściaste z
wieczniezielonymi, szerokolistnymi
drzewami (kod MUC-0221)
√
Gromadzenie danych do weryfikacji to proces czasochłonny, który może pochłonąć wiele lekcji
by zebrać ilość danych potrzebną do utworzenia dobrej matrycy. To doskonały moment
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
61
w programie GLOBE, aby uwypuklić pracę grupową przy realizacji protokołu. Proces gromadzenia
tego rodzaju danych znakomicie przyspieszy stosowanie tylko protokołu jakościowego miejsca
badania pokrycia terenu, jednakże z naukowego punktu widzenia cenniejsze są dane zebrane na
podstawie protokołu ilościowego badania pokrycia terenu.
Tabela LAND-P-6: przykład matrycy różnic i błędów
Dane do weryfikacji
Klasyfikacja
na mapie
Kod MUC:
0222
Kod MUC:
0221
Kod MUC:
1121
Kod MUC:
811
Suma rzędu
Kod MUC:
0222
A1:
B1
1
C1:
D1:
E1:
1
Kod MUC:
0221
A2:
B2
1
C2:
D2:
E2:
1
Kod MUC:
1121
A3
B3
C3
1
D3
E3
1
Kod MUC:
811
A4
B4
C4
D4
1
E4
1
Suma
kolumny
A5
0
B5
2
C5
1
D5
1
E5
4
E5= A5+B5+C5+D5 = E1+E2+E3+E4
(suma kolumny) = (suma rzędu)
A1+B2+C3+D4
Całkowita dokładność = ----------------------- x 100 = (3/4) x 100 = 75%
E5
Jak oznaczać dane do weryfikacji w matrycy różnic i błędów oraz obliczać
całkowitą dokładność?
Aby lepiej zrozumieć omawiane tu zagadnienia nalezy skorzystać z tabel LAND-P-5 i LAND-P-6
Etap 1: przygotowanie
• Należy pamiętać, aby przed zebraniem danych do weryfikacji nie sugerować się
oznaczeniami już wprowadzonymi na mapie. Tabela LAND-P-5 służy opracowywaniu
matrycy różnic i błędów, i powinna być sporządzana dopiero po zebraniu wszystkich danych.
W kolumnie „
√” wpisywana jest zgodność pomiedzy danymi zebranymi do weryfikacji a
wynikami interpretacji obrazu dokonanej przez uczniów, podczas gdu w kolumnie „X”
zaznaczone są różnice
Etap 2: sporządzanie pustej matrycy
• Sporządzić pustą matrycę (tabelkę). W matrycy powinno znaleźć się tyle rzędów i kolumn ile
typów wydzieleń MUC znajduje się w zebranych danych. Oznaczyć każdą kolumnę i rząd
numerem klasy MUC tak, aby kolejność ich oznaczania była taka sama w pionie i poziomie.
Dodać dodatkową kolumnę i rząd dla wartości sumarycznych
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
62
Etap 3: określenie klasy MUC dla miejsca badania nr 1 z mapy sporządzonej przez
uczniów
• Dla określonego miejsca badania odczytać z arkusza klasyfikacji MUC klasę wyznaczoną
przez uczniów
Etap 4: wyszukanie odpowiedniego rzedu w matrycy
• Wyszukać odpowiedni rząd w matrycy odpowiadajacy obszarowi na mapie, w obrębie
którego zlokalizowane było miejsce badania
Etap 5: określenie klasy MUC wg danych do weryfikacji dla tego obszaru
• Na arkuszu klasyfikacji MUC wyszukać klasę MUC wyznaczoną dla badanego obszaru na
podstawie danych do weryfikacji
Etap 6: wskazanie odpowiedniej komórki matrycy dla danych
• Nalezy poruszać się wzdłuż rzędu od lewej do prawej do miejsca w kolumnie oznaczonej
kodem MUC odpowiadającym danym do weryfikacji i wprowadzić tam jeden znaczek
Etap 7: powtórzenie prac od kroku 3 do kroku 6 dla każdego miejsca badania
• Powtórzyć opisany proces oznaczania dla każdego miejsca badania zapisanego w arkuszu
klasyfikacji MUC. Gdy zakończone zostanie oznaczanie wszystkich badań podliczyć
wartości sumaryczne dla każdego rzędu i kolumny. Jeżeli suma w rzędzie nie jest równa
sumie w kolumnie sprawdzić obliczenia lub oznaczenia
Etap 8: obliczanie całkowitej dokładności
• Zsumuować ilość znaczków we wszystkich polach matrycy leżących na jej przekątnej
z wyjątkiem pola będącego wynikiem przecięcia kolumny sumarycznej z rzędem
sumarycznym. Podzielić wynik przez całkowitą ilość miejsc badania, pomnożyć go przez
100, aby wyrazić wynik w procentach (patrz przykład w tabeli LAND-P-6).
Etap 9: interpretacja wyników
• Wszystkie pola położone na przekątnej matrycy reprezentują zgodność wyznaczeń
dokonanych przez uczniów w czasie interpretacji wizualnej z oznaczeniami danych
zebranych do weryfikacji. Natomiast znaczki umiejscowione poza przekątna wskazują na ich
rozbieżność, czyli nieprawidłowość klasyfikacji przeprowadzonej przez uczniów na obrazie
satelitarnym. Na tej podstawie można wyróżnić klasy MUC, ktore są trudne do
zinterpretowania na obrazie satelitarnym jak również, które klasy mylono z którymi
Rys LAND-P-7 przedstawia matrycę różnic i błędów dla trzech, dosyć zgeneralizowanych klas
pokrycia terenu. Matryca jest porównaniem kategorii prezentowanych na mapie z klasami danych
zbieranych do weryfikacji. W miejscach, gdzie występują zgodności znaczek postawiony został na
przekątnej.
Przesyłanie danych
Wysłać wszystkie matryce różnic błędów do bazy danych GLOBE
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
63
Tabela LAND-P-17: matryca różnic i błędów dla ogólnych kategorii pokrycia terenu
Tabela LAND-P-18: przestrzenny wykres matrycy różnic i błędów
Pokrycie terenu/badania biologiczne-Protokoły
64