Geografiska informationssystem (GIS) och fjärranalys som miljövetenskapliga metoder

Satelliter för jordobservation har samlat in data kontinuerligt sedan tidigt 70-tal, och utvecklingen gällande kvalitet och tillgänglighet har sedan dess varit massiv. De största fördelarna med satellitsystem är att;

  1. stora områden kan observeras ofta 
  2. kostnaden för data är relativt låg 
  3. långa, globala tidsserier är tillgängliga. Satellitsystem hjälper oss därför att förstå olika miljöprocesser som är omöjliga att observera på marknivå. 
Min forskning handlar om hur dessa data kan användas för att förbättra kunskapen om vår miljö, med ett speciellt fokus på användningen i Afrika.

För närvarande ingår jag i ett projekt som syftar till att förbättra kunskapen om trädens roll i Väst Afrikanska jordbrukslandskap, där grödor oftast odlas i fält med ett relativt tätt trädbestånd bestående av användbara trädarter. Dessa så kallade agroforestry-system eller parklands är utsatta för stora påfrestningar från klimatförändringar, befolkningsökningar och intensifierad markanvändning som hotar deras långsiktiga hållbarhet, och därmed även befolkningens försörjning. Projektet bedriver bland annat forskning kring trädens påverkan på

  1. markförhållanden 
  2. tillgången av grundvatten
  3. bindningen och lagringen av koldioxid. 
Förbättrad kunskap om dessa processer är nödvändig för utformningen och implementeringen av hållbara markanvändningsstrategier.

I min forskning använder jag satellitbilder och GIS för att skapa kartor över trädtäckets struktur och sammansättning, som är viktiga verktyg för att övervakning och modellering av landskapets processer. Fördelen med dessa kartor jämfört med fältbaserade mätningar är att mycket större områden kan inventeras till en betydligt lägre kostnad. Högupplösta bilder, av samma typ som visas i Google Earth, används till att kartera enskilda träd i relativt små områden. Bilder med lägre detaljnivå, t.ex. från Landsat, använder jag till att kartera krontäcke och biomassa på landskapsnivå. En stor del av mitt arbete handlar om att utveckla och utvärdera metoder som automatiserar analysen av satellitbilderna. Objekt baserad bild analys, machine learning algoritmer och traditionell statistik är några exempel på metoder som är viktiga för min forskning.

Jag är även involverad i miljövetenskaplig undervisning på olika nivåer. Till hösten kommer jag och mina kollegor för första gången arrangera en kurs som är specialiserad mot användningen av GIS och fjärranalys inom miljövetenskapen.

CV

CV 

  • 2016

    Doktor i Tema miljöförändring, Linköpings universitet

  • 2010 
    Master miljövetenskap, Linköpings universitet
  • 2007
    Kandidatexamen i miljövetenskap  Linköpings universitet




Forskning 

“Trees, carbon and water: tradeoff or synergy in local adaptation to climate change”.

Relaterade forskare

Relaterat innehåll

Publikationer

2016

Martin Karlson, Madelene Ostwald, Heather Reese, Hugues Romeo Bazie, Boalidioa Tankoano

Assessing the potential of multi-seasonal WorldView-2 imagery for mapping West African agroforestry tree species

Ingår i International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation

Artikel i tidskrift