Teledetekcyjne pomiary fluorescencji chlorofilu w Dolinie Biebrzy
Teledetekcyjne pomiary fluorescencji chlorofilu roślinności torfowisk w Dolinie Biebrzy
Projekt finansowany w ramach Funduszu Badań Własnych w Instytucie Geodezji i Kartografii
Kierownik projektu: dr Maciej Bartold
email: maciej.bartold@igik.edu.pl, tel. +48 22 3291970
Okres realizacji projektu: 9.05.2023 – 31.12.2023
Cele projektu:
W niniejszym projekcie przyjęto następujące cele badań:
- przeprowadzenie serii kampanii terenowych pomiarów kondycji roślinności torfowisk na obszarze Bagien Biebrzańskich;
- gromadzenie danych in situ fluorescencji chlorofilu oraz parametrów roślinno-glebowych takich jak: zawartość chlorofilu w roślinach, wilgotność podłoża, wskaźnik powierzchni liści LAI, wskaźnik akumulowanego promieniowania APAR;
- zaktualizowanie o rok 2023 bazy danych - permanentnych pomiarów wilgotności podłoża, rejestrowanych przez sondy w ramach międzynarodowej sieci ISMN;
- zaktualizowanie o rok 2023 bazy danych pomiarów meteorologicznych z automatycznej stacji pogodowej AWS Campbell: radiacja słoneczna, temperatura powietrza, wilgotność powietrza, dobowa suma opadów atmosferycznych;
- opracowanie modelu fluorescencji chlorofilu w oparciu o naziemne pomiary glebowo – roślinne i obserwacje satelitarne;
- zaprezentowanie uzyskanych wyników w międzynarodowym czasopiśmie naukowym.
Opis prac:
Wyniki prac nad wyznaczaniem fluorescencji chlorofilu metodą uczenia maszynowego wykazały przydatność zobrazowań satelitarnych Sentinel-2 rejestrowanych w 2022 roku (Bartold i Kluczek w Remote Sensing). W ramach projektu zostanie dopracowany algorytm do przetwarzania zobrazowań satelitarnych w chmurze obliczeniowej Google Earth Engine, polegający na tworzeniu miesięcznych mozaik wygenerowanych na podstawie bezchmurnych obrazów satelitarnych Sentinel-2 rejestrowanych w okresie maj-wrzesień 2023 roku, a następnie obliczeniu wskaźników roślinnych. Zostanie zaadaptowany nowy model predykcji czasowo-przestrzennej fluorescencji chlorofilu w oparciu o dane terenowe, rejestracje z automatycznych stacji pomiarowych AWS Campbell i sieci sond ISMN a także satelitarne indeksy roślinności. Finalnym produktem będzie stanowić zbiór map przedstawiających czasowo-przestrzenne zmiany rozkładu wartości fluorescencji chlorofilu charakteryzujące stan i rozwój fizjologiczny roślin oraz występowanie niesprzyjających warunków determinujących rozwój roślinności torfowisk.
Publikacje i konferencje naukowe:
Bartold M., Kluczek M., 2024, Estimating of chlorophyll fluorescence parameter Fv/Fm for plant stress detection at peatlands under Ramsar Convention with Sentinel-2 satellite imagery, Ecological Informatics, 102603. ARTYKUŁ
Kluczek M., Bartold M., 2023, Chlorophyll Fluorescence Mapping in Inland Wetlands through Machine Learning Techniques, FLEX Fluorescence Workshop 2023, 19 - 21 September 2023, ESA-ESRIN, Frascati (Rome), Italy.
Media:
Satelitarne badanie kondycji roślin. Jak to się robi?, Polskie Radio Czwórka, Stacja Nauka, 14.06.2023, ARTYKUŁ - AUDYCJA RADIOWA
Algorytm pomoże w satelitarnym monitorowaniu torfowisk, Nauka w Polsce, 15.05.2023. ARTYKUŁ