Sie sind hier: Startseite >> Verteiltes Rechnen >> Projekte

Lifemapper

Verteiltes Rechnen
Verteiltes Rechnen
· News
· Projekte
· QuickInfo
· Team-Mitglieder
· Diskussionsforum
· Human Projects
Regenerative Energien
Werbung
 
Interaktion
Interaktion
· Bannerwerbung
· Team beitreten
· News schreiben
· News grabben
Disziplin

aktiv?

kommerziell?

Ergebnisse

Team

Community

News und Kommentare

Evolutionsforschung

nein

-

Achtung: Bei diesem Text handelt es sich um eine Zusammenfassung aus dem Originaltext der englischsprachigen Seiten. Irrtümer und Fehler sind vorbehalten.


Vorwort

Dass Tier- und Umweltschutz untrennbar zusammengehören, ist wohl jedem klar. Immer mehr Lebensräume müssen die Tiere zugunsten unserer luxuriösen Lebensweise einbüßen. Trotz positiver Erfolge in Sachen Naturschutz, erlebten wir in den letzten Jahren auch eine Reihe von Rückschlägen in internationalen Bemühungen, nachhaltiger mit den uns zur Verfügung stehenden biologischen und mineralischen Ressourcen umzugehen.

Die University of Kansas hat ein Projekt entwickelt, bei dem man die Verbreitung der Tiere in Abhängigkeit von geografischen und klimatischen Gegebenheiten zu simulieren versucht, um die Folgen des menschlichen Einflusses auf Flora und Fauna besser abschätzen zu können.

Projektbeschreibung

Das Projekt Lifemapper versucht, Zusammenhänge zwischen biologischen Arten (Tiere und Pflanzen) und geografischen Gegebenheit herzustellen, um herauszufinden:

  • welche Gebiete einzelne Arten besiedeln
  • welche Gebiete diese Arten potentiell besiedeln könnten
  • wo und wie sie sich über die unterschiedlichen Regionen der Welt verbreiten könnten

Mit anderen Worten: Lifemapper erstellt einen auf Vorhersagen basierten elektronischen Atlas der biologischen Vielfalt der Erde.

Wie Lifemapper funktioniert

Mit Hilfe der Internets ist Lifemapper in der Lage, auf Aufzeichnungen von Millionen von Tieren und Pflanzen in den Naturgeschichtemuseen weltweit zurückgreifen zu können. Das Projekt analysiert die Daten, berechnet das ökologische Profil jeder Spezies, verzeichnet den Fundort und macht vorhersagen, wo diese Art eventuell noch leben könnte.

Die Forschung wird durch das National Science Foundation, eine US-Regierungsbehörde unterstützt, die für die Grundlagenforschung in nicht-medizinischen Wissenschaften zuständig ist.

Wo werden die Ergebnisse von Lifemapper verwendet?

In der Erforschung der biologischen Vielfalt, Unterricht und für den weltweiten Naturschutz, insbesondere aber zur Vorhersage von umweltbedingten Ereignissen, und nicht zuletzt, um die Öffentlichkeit mit neusten Erkenntnissen der Wissenschaft zu informieren.

Von den Ergebnissen des Projekts können profitieren:

  • Wissenschaftler, die dadurch in der Lage sein könnten, Verteilung gefährlicher Epidemien in der Tierwelt zu simulieren, Auswirkungen fremder Tiere und Pflanzen auf das natürliche Ökosystem, Landwirtschaft und menschliche Bevölkerung.
  • Klimawissenschaftler könnten Vorhersagen der Auswirkungen von lokaler, regionaler und globaler Klimaänderung in Bezug auf Flora und Fauna treffen.
  • Landschaftsplaner und kommunale Behörden haben die Möglichkeit, Landschaften mit höchster Priorität zum Schutz der biologischen Vielfalt zu identifizieren.
  • Lehrer, Studenten und interessierte Laien können die biologischen Vielfalt unmittelbar vor ihrer Haustür entdecken und beobachten, wie sie durch Temperaturschwankungen und Änderungen im Niederschlag die Verbreitung anderer Spezies beeinflussen kann.

Menschen haben das Leben auf dem Planeten in den letzten 250 Jahren weitgehend erforscht. Dieses Wissen ist weltweit in Naturgeschichtsmuseen und Herbarien dokumentiert und katalogisiert. Werden Sie „Lifemapper“ und helfen Sie der Wissenschaft, dieses Wissen besser zu nutzen, um die biologische Vielfalt der Erde zu verstehen, um sie effektiver schützen zu können. Werden Sie „Lifemapper“ und helfen Sie der Wissenschaft, bessere ökologische Lösungen für die biologische Vielfalt der Erde zu entwickeln.

Wie Karten erzeugt werden

Die Karten, die die Verteilung der Spezies simulieren und verzeichnen sollen, werden unter Verwendung einer Reihe von Computeralgorithmen erzeugt, die in der Lage sind, signifikante Korrelationen wie den Ort und lokale Klimaparameter zwischen bekannten Arten herzustellen.

Den Kernpunkt von Lifemapper bildet ein Algorithmus aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz namens Genetic Algorithm for Rule-set Production (GARP) – soviel wie Genetischer Algorithmus der systemregulierender Produktion, entwickelt von David Stockwell von Environment Australia - der australischen Umweltschutzbehörde.

Der Algorithmus besteht aus zwei Hauptdatensätzen, die für eine gute Vorhersage ausschlaggebend sind: Daten zur Abstammung der Spezies und Umweltinformationen.

Die Daten zur Abstammung der Arten wurden von einer Vielzahl von Museen und Herbarien über Jahrzehnte hinweg weltweit gesammelt. Diese Institutionen haben ihre Datenbanken dem „The Species Analyst-Project" online zur Verfügung gestellt.

Der andere Datensatz wird durch Umweltinformationen der Umgebung repräsentiert, genannt Klimaschichten. Jede Schicht (Layer) steht für einen detaillierten Klimaparameter wie Temperatur, Regen, Flachland oder erhöhte Lage/Gebirge und vieles mehr. Die Layer sind als Rasterfelder gespeichert, in denen jede Zelle für den Wert des lokalen Klimaparameters steht. Klicken Sie hier, um mehr Details über diesen Datensatz zu erfahren.

Unter Verwendung dieser beiden Datensätze versucht GARP Zusammenhänge zwischen den Arten herzustellen, die nicht zufallsbedingt sind, um nachzuvollziehen, warum eine Art dieses und nicht jenes Gebiet besiedelt. Diese Zusammenhänge erklären sich mit einigen Regeln, die stark von den Umgebungsparametern abhängen. Diese Regeln lassen sich generell so beschreiben: „Wenn die Jahresdurchschnittstemperatur zwischen 10 °C und 20°C beträgt und die Lage zwischen 300 – 600 m über NN ist, dann ist die Art präsent.

Während des Optimierungsprozesses schafft und modifiziert GARP eine Reihe von Regeln und vergleicht diese mit den Eingabedaten. Diese Regeln bleiben signifikant, solange sie mit den Eingabedaten übereinstimmen. Ist das nicht der Fall, werden sie verworfen.

Am Ende, nach einer bestimmten Anzahl der Durchläufe, bleiben die Regeln übrig, die am besten das mathematische Modell der Umweltbedingungen beschreiben.

Lifemapper identifiziert nun jene Regionen, die am besten den Gesetzmäßigkeiten des mathematischen Modells entsprechen. Die Ergebnisse können dazu herangezogen werden, welche Gebiete für diese Spezies in Frage kämen.

Der Bildschirmschoner bzw. der Client, der auf ihrem Computer läuft, berechnet genau die oben beschriebenen potentiellen Lebensräume. Die von Ihrem Computer berechnete Karte (Map) ist nur eine von vielen anderen für diese Spezies. Die Karte ist binär aufgebaut: 1 steht für positive Vorhersage (Lebensbedingungen treffen zu), 0 für negative (kein geeigneter Lebensraum). Sie wird mit anderen Karten, die die Lebensräume der gleichen Spezies berechnen, kombiniert, und die Werte werden durch die Anzahl der Simulationen geteilt. Das ergibt ein zusammengesetztes Modell mit einer Skala von 0 bis 100. Wenn ein Gebiet beispielsweise 3 Mal positiv und 1 Mal negativ für eine zu betrachtende Spezies berechnet wurde, so bekommt dieser Sektor einen prozentuellen Wert von 75% für ein Zurechtfinden der Zielspezies auf dem neuen geeigneten Territorium.

Umweltbedingte Daten

Neben den biologischen Daten, die naturgeschichtliche Museen und Herbarien zur Verfügung stellen, gibt es einen anderen Datensatz, der für eine richtige Vorhersage wichtig ist: die Klimadaten.

Die Klimadaten (Klimaschichten) bestehen aus einer Serie geografischer Gegebenheiten, die die wichtigsten Parameter beschreiben, die eine Art beeinflussen könnten. Die wichtigsten Klimaparameter (Layer), die Lifemapper in der Simulation berücksichtigt, sind: Temperatur, Niederschlagart und -menge, Sonneneinstrahlung, Terrain (Flachland, Gebirge) und Bewaldung.

Nachfolgend ist eine Übersicht der von Lifemapper verwendeter klimatischen Layer:

Klimatische Daten

Die von Lifemapper verwendeten klimatische Daten stammen von Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC.

Die Auflösung des klimatischen Gittermodels (Größe einer Zelle) beträgt 1 km.

Die Klimaparameter von Lifemapper sind:

  • Wolkendecke
  • Tägliche Temperaturschwankung
  • Bodenfrost
  • Temperaturmaximum
  • Durchschnittstemperatur
  • Temperaturminimum
  • Niederschlag
  • Sonneneinstrahlung
  • Verdunstung
  • Häufigkeit der Regentage
  • Windstärken

All diese Parameter werden als Jahresdurchschnitt verwendet, die in den Jahren zwischen 1961 – 1990 bestimmt wurden, sowie die Monatsdurchschnittswerte zwischen Januar und Juli für denselben Zeitabschnitt.

Geländespezifische Daten

Die geländespezifische Layer basieren auf den Daten von United States Geological Survey – USGS in einem Maßstab von 1:250 000. Diese Daten wurden in ein Gittermodel mit einer Auflösung von 1 km aufgearbeitet.

Übersicht der geologischen Parameter:

  • Aspekt: beschreibt die maximale Veränderung im Gelände und deren Richtung in Bezug auf die acht benachbarten Zellen.
  • Flussrichtung: definiert den Anstieg oder Abfall des Geländes im digitalen Gitternetzmodell.
  • Flussakkumulation: ein Maß für das Sammelvermögen einer jeder Zelle.
  • Neigung: beschreibt die maximale Höhenänderung zwischen acht benachbarten Zellen. Die Maßeinheit der Neigung ist der Winkelgrad (0° - 90°).
  • Compound Topographic Index (CTI): (so viel wie: Index der Gebietstopografie) Eine Variable für die Wasser- und Sedimentbewegung der Landschaft.

Vegetationsdaten und Gebietserstreckung

Vegetationsdaten wurden von der University of Maryland zur Verfügung gestellt und umfassen folgende Layer:

  • Prozentsatz der Baumbedeckung
  • Gebietserstreckung und Bewuchsart

Client

Siehe auch: evolution@home, ClimatePrediction


Letzte Forumbeiträge
xx Textclient für Lifemapper
Oktober 02, 2003, 08:09:31 von E.T.
Seit dem 26. September gibt es den Lifemapper-Client auch als Command Line Version für Windows, RedHat Linux und Mandrake Linux. Im Gegensatz zu der Grafik-Version beansprucht der Textclient nur etwas mehr als 1 MB RAM-Speicher. Ideal für schwächere Computer.
0 Kommentare | Kommentar schreiben

xx Neues Mitglied im Lifemapper-Team: pureone
August 18, 2003, 05:32:07 von E.T.
Unser Lifemapper-Team unterstützt ein neues Mitglied: pureone aus England. Welcome in our Team, pureone!  Smiley
0 Kommentare | Kommentar schreiben

smiley cmf3136 & Tom Herzlich Willkommen im Lifemapper Team!
Juli 24, 2003, 11:27:05 von Independence
Herzlich Willkommen im Lifemapper Team  Lächelnd!

cmf3136 kommt von Cuba und Tom von United Kingdom.

Viel Spass beim Crunchen, wünscht das Matrix World Team! Lächelnd Grinsend
0 Kommentare | Kommentar schreiben

exclamation Lifemapper Update auf Version 1.1.0.1!
Mai 26, 2003, 09:43:38 von Independence
Das oben genannte Update steht zur Verfügung! Ihr müßt bei Lifemapper oben auf File gehen und dann auf Update! Smiley
3 Kommentare | Kommentar schreiben

lamp Lifemapper-Projektbeschreibung
Mai 11, 2003, 10:18:30 von E.T.
Die Beschreibung zu dem Projekt ist endlich online. Hat mich etwas Zeit gekostet, den Text zu übersetzen und einigermaßen verständlich aufzubereiten. Wenn’s an einigen Stellen vielleicht etwas hölzern klingt, dann war ich mit meinen Übersetzungskünsten am Ende.
1 Kommentar | Kommentar schreiben
 

Direkt zu Lifemapper

zur Projektübersicht


Zuletzt geändert: 18. February 2010

wiki.sah

Seite empfehlen  Weblinks  Sitemap  Community  Lexikon  Newsmeldungen
Volltextsuche
Quick-Links
· Mein InfoCenter
· Forum
· Galerie
· Weblinks
· Quiz
· Login
· Registrieren
Forum-login

impressum | kontakt | disclaimer |

© by Science@home.de