Cartografiere a habitatului și a avifaunei din Amurum Forest Reserve, Nigeria, cu ajutorul QGIS

Amurum Forest Reserve se află în apropiere de orașul Jos, statul Plateau, Nigeria. Înființarea sa a avut loc în conjuncție cu o inițiativă a Institutului de Cercetare Ornitologică Leventis (APLORI), având scopuri de conservare a naturii, educație și cercetare. APLORI ține de Departamentul de Zoologie al Universității Jos. Anual, un grup de aproximativ opt studenți foarte motivați din întreaga Nigerie sunt instruiți în conservarea diversității biologice, statistică (în limbajul R) și, din 2011, în GIS. Timp de două săptămâni, în luna decembrie 2011, am studiat conceptele de bază ale GIS și cu ajutorul QGIS le-am aplicat în practică, în diverse scopuri de conservare. În acest articol vom descrie modul în care am folosit QGIS la cartografierea habitatelor și cauzele determinante ale acestora, precum și modul în care hărțile habitatelor de bază s-au folosit în scopul determinării eficiente a distribuției spațiale a avifaunei, inclusiv biodiversitatea.

Training Group

Grupul de studenți

Cartografierea altitudinii, umbrire deal, pante și habitate

  1. Cartografierea altitudinii și a datelor culese din teren: Am descărcat (gratuit) date de elevație care provin de la NASA Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) pentru zona în care se află Amurum. (Informații despre setul global cu date de altitudine poate fi găsit aici: http://www.cgiar-csi.org/data/elevation/item/45-srtm-90m-digital-elevation-database-v41).

  2. Instrumentele Gdal au fost folosite pentru a unifica seturile de date originale și pentru a decupa o zonă mai mică conținând pădurea, astfel încât seturile de date raster au rămas relativ mici. Prin intermediul GPS-ul am colectat elevațiile în diverse locații ale pădurii.

  3. În general, cotele din setul de date SRTM corespund cotelor GPS-colectate. Modele ale terenului în GdalTools au fost utilizate pentru a calcula umbrele și pantele dealurilor din zonă. Aceste variabile sunt importante din punct de vedere ecologic, deoarece ele sunt puternic asociate tipului de habitat.

QGIS screenshot

Capturi de ecran QGIS

  1. Din moment ce ne-am propus să dezvoltăm o hartă aspectuoasă, am interpolat harta originalâ (decupată) a elevațiilor pentru a obține o hartă de rezoluție mai mare. Am folosit Warp Tool din GdalTools. Prin intermediul instrumentului de contur am obținut curbe mai netede.

  2. Coordonatele limitelor pădurii au fost obținute mergând pe jos de-a lungul perimetrului zonei, și folosind un GPS. Punctele stocate în GPS au fost importate folosind instrumente GPS. Punctele intermediare importate au fost folosite pentru a construi un fișier shape de tip poligon. Curbele din interiorul pădurii au fost trasate într-un mod similar.

  3. Am fost capabili de a construi rapid și precis o hartă a habitatului din Amurum, folosind o imagine de satelit de la Google, pe care am afișat-o în spațiul de lucru prin intermediul plugin-ului OpenLayers. Rezerva are trei tipuri de habitat distincte: savană, coridor împădurit și afloriment stâncos. Deasupra imaginii din satelit am folosit editorul pentru a desena poligoanele care delimitează cele trei habitate. Setarea opțiunilor de snapping au permis corecta construire a poligoanelor evitând suprapunerile.

Cartografierea distribuției păsărilor și a biodiversității

Hărțile de habitat au fost utilizate pentru a genera puncte aleatorii. Zonele diferitelor tipuri de habitat au fost utilizate pentru a genera un număr de locații, proporțional cu suprafața fiecărui tip de habitat (stratificare).

Training Group

Grupul de studenți

Punctele aleatoare din fTools au fost utilizate în acest scop. Toate locațiile au fost vizitate în două dimineți de către patru grupe de studenți (2 per grup), ajungându-se la un total de 38 de puncte aleatorii dispersate în toată pădureaa. Datele de observare au fost introduse într-o foaie de calcul și analizate cu ajutorul R. În plus, indicele de diversitate Shannon-Wiener a fost calculat folosind R. După unificarea locației fișierului cu datele de observare rezultate, s-a efectuat un export într-un fișier csv care a fost încărcat în QGIS utilizând instrumentul «Adăugare strat pentru textul delimitat». Pe baza straturilor de mai sus o hartă a fost construită, arătând unele dintre cele mai importante caracteristici ale peisajului și diversitatea zonei Amurum.

Concluzii

În general, cursul a înregistrat un mare succes. Noi - un grup de studenți fără experiență anterioară în GIS — am lucrat cu plăcere în QGIS. În doar două săptămâni a fost posibil să dezvoltăm o hartă extrem de utilă a pădurii. Printre altele, s-au determinat limitele diverselor habitate, care au permis stratificarea și, totodată, estimări mai bune ale abundenței diverselor tipuri de organisme. Practic, acum avem posibilitatea de a face cercetări ecologice mai bune, folosind platforma cu sursă deschisă QGIS.

QGIS print composer for final graphic layout

Hartă QGIS: Diversitatea Amurum Forest Reserve

Autori

Abengowe Elmond Chiadikaobi, Adeyanju Temidayo Esther, Akiemen Nerioya, Albert Malangale Tauje, Azi Abok Joel, Echude Daniel, Eelke Folmer, Nwaogu Chima Josiah, Onoja Joseph Daniel, Yadok Biplang Godwill