Τα παρακάτω παραδείγματα, δείχνουν ότι οι εφαρμογές της δορυφορικής τηλεπισκόπησης στον τομέα της εκπαίδευσης μπορεί να ενθαρρύνουν τους μαθητές να λύσουν και να αναλύσουν προβλήματα σχετικά με τη φυσική, τα μαθηματικά και το περιβάλλον.

Ανάλυση των αλλαγών κάλυψης γης

Θεματική ενότητα:
Διάρκεια: 45 λεπτά
Επίπεδο:  14 - 18 χρονών

 

 Στόχος

 Οι μαθητές παρακολουθούν τις αλλαγές σε ένα τόπο με την πάροδο του χρόνου και συνειδητοποιούν το ανθρώπινο αποτύπωμα.

  Εργαλεία

 Υπολογιστές, εγκατεστημένες τις εικόνες του δορυφόρου Landsat και του λογισμικού MultiSpec (δείτε την ενότητα Πώς να οργανώσετε την τάξη σας)

 Περιγραφή

 Αυτό το μάθημα έχει σχεδιαστεί για μαθητές γυμνασίου ή λυκείου και μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορους τομείς. Το μάθημα καθοδηγεί τους μαθητές στη διαδικασία ανάλυσης της αλλαγής κάλυψης γης χρησιμοποιώντας εικόνες του δορυφόρου Landsat.

Αρχικά, ο καθηγητής παρουσιάζει στους μαθητές τις επιπτώσεις (αύξηση της επιφανειακής θερμοκρασίας, περιβαλλοντική αλλοίωση, κ.α.) των αλλαγών κάλυψης γης στο τοπικό και στο παγκόσμιο κλίμα. Στη συνέχεια, οι μαθητές συζητούν σε μικρές ομάδες σχετικά με τους τρόπους ελέγχου και ανίχνευσης των αλλαγών του περιβάλλοντος, ενώ παράλληλα ο καθηγητής οδηγεί τη συζήτηση στην παρατήρηση της Γης μέσω δορυφορικών εικόνων.

Οι μαθητές στη συνέχεια χρησιμοποιούν το λογισμικό επεξεργασίας εικόνας MultiSpec και δύο εικόνες Landsat που αντιστοιχούν σε διαφορετική χρονική περίοδο. Κάθε ομάδα μαθητών δοκιμάζει διάφορους συνδυασμούς καναλιών με στόχο να βρει τον κατάλληλο συνδυασμό καναλιών για την ανίχνευση των αλλαγών κάλυψης γης..

Οι μαθητές χρησιμοποιούν το συνδυασμό καναλιών που δίνει τη εικόνα που αντιστοιχεί στα φυσικά χρώματα και στην οποία απεικονίζονται οι αλλαγές. Μια ποιοτική ανάλυση ακολουθεί σχετικά με την έκταση των αλλαγών κάλυψης γης μεταξύ των δύο χρονικών στιγμών, όπου οι μαθητές πρέπει να εντοπίσουν τις περιοχές με αλλαγές και να αναλύσουν τη χωρική κατανομή τους στην πόλη. 

Μετά την παραπάνω ανάλυση και επεξεργασία δεδομένων, οι μαθητές θα είναι σε θέση να απαντήσουν και να συζητήσουν σε ομάδες τις ακόλουθες ερωτήσεις:

• Βλέπετε κάποιες αλλαγές στην κάλυψη γης;
• Μπορείτε να αναγνωρίσετε τη χρήση που σχετίζεται με την αλλαγή;
• Μπορείτε να σκεφτείτε κάποιο λόγο για τον οποίο η αλλαγή πραγματοποιήθηκε στη συγκεκριμένη περιοχή;
• Οι περιοχές με βλάστηση αυξάνονται ή μειώνονται;
• Υπάρχουν αλλαγές που σχετίζονται με την αστικοποίηση;

Παρακάτω δίνεται μια εφαρμογή για την πόλη της Αθήνας με βάση τις εικόνες Landsat που βοηθούν στον καθορισμό των αλλαγών κάλυψης γης μεταξύ των ετών 1994-2010.

 

Εδώ μπορείτε να βρείτε ένα βίντεο οδηγιών

Εδώ μπορείτε να βρείτε περισσότερες πληροφορίες και ιδέες

 

 

Τα υλικά μιας πόλης

Θεματική ενότητα: 
Διάρκεια: 45 λεπτά
Επίπεδο: 13 - 16 χρονών

 

 Στόχος

Κατανόηση των ιδιοτήτων των υλικών που επηρεάζουν το μικροκλίμα στις πόλεις

Εργαλεία

Εικόνα landsat στο κανάλι του ορατού, πίνακας χαρακτηριστικών (χρώμα, ανακλαστικότητα, υλικό).

Περιγραφή

Ο καθηγητής παρουσιάζει στους μαθητές το θεωρητικό υπόβαθρο σχετικά με τις αρχές της ηλιακής ακτινοβολίας (ανάκλαση, απορρόφηση, κλπ.) και εξηγεί τη σχέση μεταξύ αυτών και του θερμικού περιβάλλοντος μέσα στο οποίο ζούμε.

Οι μαθητές καλούνται να λύσουν ένα απλό πρόβλημα ακτινοβολίας:

 

Πρόβλημα 1:

Η ηλιακή ακτινοβολία προσπίπτει σε ένα σώμα. Μέρος αυτής απορροφάται, συμβάλλοντας στη θέρμανση του σώματος και το υπόλοιπο ανακλάται. η ανακλαστικότητα μετράται επί τοις εκατό και ο συνδυασμός της ανακλαστικότητας και της απορρόφησης πρέπει να δίνει 100%.

Εάν 1000 Watt ακτινοβολίας προσπίπτουν σε ένα σώμα και η ακτινοβολία που ανακλάται είναι 300 Watt, ποια είναι η ανακλαστικότητα του σώματος; Μπορείτε να μαντέψετε το υλικό;

Οι μαθητές χωρίζονται σε μικρές ομάδες και ανοίγουν μια εικόνα Landsat στο ορατό (κανάλι 3) που απεικονίζει ην ανακλώμενη ακτινοβολία από την επιφάνεια. Ο καθηγητής εξηγεί ότι τα διαφορετικά χρώματα (διαφορετική ανακλαστικότητα) αντιπροσωπεύουν διαφορετικά υλικά. Χρησιμοποιώντας των πίνακα οι μαθητές αντιστοιχίζουν τα χρώματα στην εικόνα με την αντίστοιχη ανακλαστικότητα και τα αντίστοιχα υλικά.

Στη συνέχεια οι μαθητές απαντούν στο Πρόβλημα 2..

Πρόβλημα 2:

• Βρείτε τη διαφορά στην ανακλαστικότητα μεταξύ των σκοτεινότερων και των φωτεινότερων περιοχών της εικόνας. Τι υλικά αντιπροσωπεύουν;

• Μπορείτε να βρείτε στην εικόνα το υλικό που αντιστοιχεί στην ανακλαστικότητα που βρήκατε στο Πρόβλημα 1;

Μια δορυφορική εικόνα που απεικονίζει την ανακλαστικότητα για την πόλη της Αθήνας δίνεται παρακάτω, μαζί με την χρωματική κλίμακα της εικόνας και την ανακλαστικότητα των κοινών αστικών υλικών

 

Υλικό	Ανακλαστικότητα	Χρωματική κλίμακα
Νερό	0.02-0.05
Δέντρα	0.05-0.1
Γρασίδι	0.1-0.15
Άσφαλτος	0.12-0.17
Οροφές	0.15-0.2
Άσπρες οροφές	0.15-0.20
Μεταλλικές οροφές	0.3-0.35

 

Εδώ μπορείτε να βρείτε ένα βίντεο οδηγιών

Βρείτε περισσότερες καλές πρακτικές www.mass4education.eu/teaching-materials/good-practices