GIS와 수과학

GIS and aquatic science
수생 식물들을 묘사한 ArcGIS Server 웹사이트.

지리정보시스템(GIS)은 해양과학과 림프학의 필수적인 부분이 되었다. 물은 본질적으로 역동적이다. 물과 관련된 특징들은 따라서 끊임없이 변화한다. 이러한 변화에 보조를 맞출 수 있도록, 기술 발전은 과학자들에게 야생동물의 위성 추적에서 서식지의 컴퓨터 지도 작성에 이르기까지 과학 조사의 모든 측면을 강화하는 방법을 제공했다. 미국 지질조사국, 미국 어류 및 야생동물국과 같은 다른 연방 및 주 기관들은 그들의 보존 노력을 돕기 위해 GIS를 활용하고 있다.

GIS는 림프학, 수문학, 수생식물학, 하천생태학, 해양학, 해양생물학 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 응용 프로그램에는 위성 사진을 사용하여 서식지 손실을 식별, 모니터링 및 완화하는 것이 포함된다. 이미지는 또한 접근하기 어려운 영역의 상태를 보여줄 수 있다. 과학자들은 움직임을 추적할 수 있고, 관심 장소를 찾기 위한 전략을 개발할 수 있다. GIS는 침입종, 멸종위기종, 인구변화를 추적하는 데 이용될 수 있다.

이 시스템의 장점 중 하나는 웹 기반 데이터 수집을 통해 언제든지 정보를 공유하고 업데이트할 수 있다는 것이다.

GIS와 생선

USGS 측면은 철갑상어의 위치와 강 마일을 나타내는 육군 공병대의 기지 이미지 위에 레이더 영상을 표시할 수 있다.

과거 GIS는 수중환경에서 서식지나 생물체에 대한 공간정보를 얻기 어려워 실질적인 분석 자료가 되지 못했다. 라디오 원격측정법의 발달로 수음향 원격측정 및 사이드스캔 음파탐지기 생물학자들은 어종을 추적하고 지리적인 표현을 만들기 위해 GIS 프로그램에 통합될 수 있는 데이터베이스를 만들 수 있게 되었다. 생물학자들은 라디오와 수음파 원격측정을 이용하여 어류의 위치를 파악할 수 있고 그러한 부위의 상대적인 데이터를 획득할 수 있으며, 이 데이터는 기질 샘플, 온도 및 전도성을 포함할 수 있다. 사이드 스캔 음파 탐지기는 생물학자들이 사용 가능한 서식지를 나타내기 위해 강바닥을 설계할 수 있게 해준다. 이 두 세트의 데이터는 물고기의 분포와 물고기를 위한 서식지를 묘사하기 위해 겹쳐질 수 있다. 이 방법은 창백한 철갑상어의 연구에 사용되어 왔다.

일정 기간 동안 많은 양의 데이터가 수집되고 이주, 산란 장소 및 선호하는 서식지의 패턴을 추적하는 데 사용될 수 있다. 이전에는 이 데이터를 수동으로 매핑하고 오버레이할 수 있었다. 이제 이 데이터는 GIS 프로그램에 입력되어 과거에는 불가능했던 방식으로 레이어드, 정리, 분석될 수 있게 되었다. GIS 프로그램 내의 계층화는 과학자가 한 번에 여러 종을 관찰하여 이러한 종들이 공유할 수 있는 가능한 분수령을 찾거나, 특히 추가 조사를 위해 한 종을 선택할 수 있도록 한다. 미국 지질조사국(USGS)은 다른 기관들과 협력하여 GIS를 이용하여 창백한 철갑상어의 서식지와 이동 패턴을 파악할 수 있도록 지원할 수 있었다. 컬럼비아 환경 연구 센터에서는 ESRI(Environmental Systems Research Institute) 애플리케이션인 맞춤형 아크패드와 아크지스에 의존하여 데이터 수집을 간소화하는 철갑상어의 움직임을 기록한다. 관계형 데이터베이스는 초기 포획과 생식 생리를 포함하여 각각의 철갑상어에 대한 표 데이터를 관리하기 위해 개발되었다. 이동지도는 철갑상어 개인별로 만들 수 있다. 이 지도들은 시공간을 통해 각각의 철갑상어의 움직임을 추적하는데 도움을 준다. 이를 통해 이들 연구자들은 철갑상어의 추적, 지도, 탈환 등을 위한 현장 인력의 우선순위와 일정을 정할 수 있었다.

GIS 및 마크로피즈

개별 철갑상어의 움직임을 그린 GIS 데이터베이스에서 만든 지도.
1989년 미시시피강 상류 수생식물 분포의 조사(왼쪽) 및 예측(오른쪽) 분포. 조사 자료는 1989년의 항공사진 해석에 근거하여 미국 지질조사국(Geological Survey Upper Midestwest Environment Science Center)이 작성한 지리적 정보에서 나왔다.

대식세포는 건강한 생태계의 중요한 부분이다. 그들은 어류, 야생동물, 그리고 다른 유기체들에게 서식지, 피난처, 그리고 음식을 제공한다. 자연 발생 종들이 큰 관심을 가지고 있지만, 우리 환경에서 이것들과 함께 발생하는 침습 종들도 그렇다. GIS는 기관과 각각의 자원 관리자들이 이러한 중요한 마크로피테 종을 모델링하는 도구로 사용하고 있다. GIS 자원 관리자들은 GIS 자원 관리자들의 이용을 통해 이 중요한 수생 환경의 분포에 대해 공간적, 시간적 규모를 통해 평가할 수 있다. 식물의 변화를 예측하기 위해 시간과 공간을 통해 식물의 변화를 추적할 수 있는 능력은 GIS의 많은 가능성 중 하나이다. 수생태계 내 수생식물 분포에 대한 정확한 지도는 필수적인 자원 관리다.

수생식물의 발생 가능성을 예측할 수 있다. 예를 들어 USGS는 수생식물이 잠길 확률을 계산하는 통계적 모델을 개발해 미국 야생 셀러리(Vallisneria America) 모델을 만들었다. 그들은 그들의 모델 예측을 온라인에서 이용할 수 있도록 하기 위해 환경 시스템 연구소(ESRI) ArcGIS Server 웹사이트에 웹 링크를 설립했다. 물에 잠긴 수생식물의 분포에 대한 이러한 예측은 잠재적으로 인간에 의한 회피구역을 조성함으로써 새를 잡는데 영향을 미칠 수 있다. 이 지역들이 어디 있는지 알려지면 새들은 방해받지 않고 먹이를 주기 위해 내버려둘 수 있다. 이러한 중요한 야생동물 서식지에서 수생식물이 제한될 것으로 예측되는 해가 있을 때, 관리자들에게 경각심을 줄 수 있다.

침입하는 종은 자원 관리자들에게 큰 보존 문제가 되었다. GIS는 관리자가 공장 위치와 거주지를 계획할 수 있도록 한다. 이러한 지도는 이러한 침습적 발전소의 위협을 결정하고 경영자들이 경영 전략을 결정하는 데 도움을 주는 데 사용될 수 있다. 이 종들에 대한 조사는 GIS 시스템에 수행되고 다운로드 될 수 있다. 이것과 함께, 토착 종들이 포함되어 이러한 지역사회가 서로 어떻게 반응하는지를 결정할 수 있다. 기존 침습종 GIS 모델의 알려진 데이터를 사용하여 생물학적 요인을 비교함으로써 미래의 발생을 예측할 수 있다. 코네티컷 농업 실험소 침습 수생 종 프로그램(CAES IAPP)은 GIS를 사용하여 위험 요인을 평가하고 있다. GIS는 관리자가 발전소 위치와 풍부함을 고려할 수 있도록 한다. 이를 통해 관리자는 연구와 관리를 위해 침습적인 공동체를 토종과 함께 표시할 수 있다.

참고 항목

외부 링크