Geoapp seminar1

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Geoapp seminar1

  1. 1. PhD project: Spatial Expansion of the Oil Amazon Frontier and Environmental Conflicts in Ecuador Università degli Studi di Padova PhD Student: Eugenio Pappalardo Supervisor: Dr. Massimo de Marchi Dipartimento di Geografia “G. Morandini” Dottorato in Geografia Umana e Geografia Fisica Laboratorio Geografia Applicata contacts: [email_address] Skype: biorebel FB: biorebel pagina dottorandi: www.geogr.unipd.it
  2. 2. Comunidad Salango – Puerto Lopez (Manabi) Radio Comunitaria progetto di cooperazione internazionale
  3. 3. Comunidad Salango – Puerto Lopez (Manabi)
  4. 4. Progetto di cooperazione: rete wifi a basso costo
  5. 5. Laboratorio Geografia applicata – seminari 18-19 maggio 2011 <ul><li>keywords </li></ul><ul><li>GIScience: linking people, places, policy </li></ul><ul><li>land cover/land use change </li></ul><ul><li>Ecosystem services </li></ul><ul><li>la questione ambientale </li></ul><ul><li>new paradigm: Ecosystem Services </li></ul><ul><li>GIS technologies: applications, tools, web resourses (georeferencing, geotagging photos) </li></ul><ul><li>Maps and power: Participatory GIS (PGIS) </li></ul><ul><li>PhD project: conflitti ambientali nell’Amazzonia ecuadoriana </li></ul><ul><li>GIT&GIS nella ricerca sul campo </li></ul><ul><li>didactic tools: </li></ul><ul><li>brainstorming </li></ul><ul><li>paper </li></ul><ul><li>video </li></ul><ul><li>web resources </li></ul>didactic material: www.geogr.unipd.it
  6. 6. The environmental issue WHAT?!?
  7. 7. Anthropogenic Drivers on ecosystem changes Direct Drivers Indirect Drivers Results: alterazione dei cicli biogeochimici su scala locale, regionale e globale <ul><li>Climate Change </li></ul><ul><li>Land Use/Land Cover Change </li></ul><ul><li>Overexploitation ecosystems </li></ul><ul><li>Alien species </li></ul><ul><li>Pollution, pathogen agents </li></ul><ul><li>Economic </li></ul><ul><li>Demographic </li></ul><ul><li>Sociopolitic </li></ul><ul><li>Technological </li></ul><ul><li>Cultural and Religious </li></ul>(M.A., 2005)
  8. 8. Anthropogenic Drivers on ecosystem changes Tra il 12% ed il 52% dei taxa attualmente conosciuti sono al momento minacciati di estinzione (IUCN Red List, 2001) Anthropogenic Drivers <ul><li>Frammentazione </li></ul><ul><li>degradazione ecosistemi </li></ul><ul><li>distruzione degli habitat </li></ul>
  9. 9. what is biodiversity? <ul><li>multiscalar concept of biological diversity </li></ul><ul><li>genes, species, community, ecosystem, meta-ecosystems </li></ul><ul><li>At every geographical scale: local, regional and global scale </li></ul>biodiversity
  10. 11. http://www.unep-wcmc.org / http:// www.feow.org/biodiversitymaps.php
  11. 12. Questione ambientale: una lettura in chiave (eco)sistemica <ul><li>modello di sviluppo </li></ul><ul><li>sistema produttivo </li></ul><ul><li>sistema economico </li></ul>separazione Uomo – Ambiente (paradigma cartesiano) Approccio corrente: ambiente come una risorsa da essere utilizzata nel modo più efficiente possibile nell’attuazione dei programmi di produzione e consumo . eco nomia eco logia Approccio (eco)sistemico: ambiente non è un luogo amorfo nel quale l’uomo si trova collocato ma è un sistema complesso . Tale sistema è la Biosfera (o ecosistema globale). (Pignatti, 2000) ambiguità del concetto di ambiente
  12. 13. ECOSYSTEMS – PRODUCTION SYSTEMS – ECONOMICAL SYSTEMS ECOSYSTEMS (Tiezzi, 2005) PRODUCTION SYSTEM natural resources ECONOMIC SYSTEM goods and services capital pollution ecological crisis energetic crisis economic crisis
  13. 14. An ecosystem is a dynamic complex of plant, animal, and microorganism communities and the nonliving environment, interacting as a functional unit. Ecosystems Humans are an integral part of ecosystems. ECOSYSTEM APPROCH CBD (UNCED, Rio de Janeiro, 1992) COP, SBSTTA (Montreal, 2000)
  14. 15. ambiguità del concetto di ambiente <ul><li>Limite ai programmi di espansione della base produttiva e livelli di consumo (ecologia: capacità di carico): </li></ul><ul><li>Superamento dei limiti </li></ul><ul><li>Crisi energetica e crisi ambientale globale </li></ul>l’ambiente non è il luogo in cui l’uomo vive, ma il sistema a cui appartiene, di cui ne fa parte e di cui condivide le sorti (Pignatti, 2000) Questione ambientale: una lettura in chiave (eco)sistemica
  15. 16. The Ecosystem Approach: a bridge between the environment and human well-being <ul><li>a strategy for the integrated management of land, water and living resources that promotes conservation and sustainable use in an equitable way. </li></ul><ul><li>reach the 3 objectives of CBD : </li></ul><ul><li>conservation; sustainable use; and the fair and equitable sharing of the benefits arising out of the utilization of genetic resources. </li></ul><ul><li>it is based on the application of appropriate scientific methodologies focused on levels of biological organization, which encompass the essential structure, processes, functions and interactions among organisms and their environment. </li></ul>It recognizes that humans, with their cultural diversity, are an integral component of many ecosystems.
  16. 17. Climate change (IPCC, 2007)
  17. 18. ANTROPOCENE (Krutzen, 2005) (IPCC, 2007)
  18. 20. (IPCC, 2009)
  19. 21. (IPCC, 2007)
  20. 22. (UNEP, 2010)
  21. 23. Le attività antropiche stanno alterando la copertura del suolo a tassi e scale senza precedenti nella storia umana, competendo in magnitudo solamente con le transizioni glaciali/interglaciali (NAS, 2000)
  22. 24. Land Cover/Land Use change (LCLUC) <ul><li>Effetti degli impatti antropici sulla superficie terrestre: </li></ul><ul><li>Deforestazione </li></ul><ul><li>conversione di paesaggi </li></ul><ul><li>agricoltura intensiva a “grande” scala </li></ul><ul><li>consumo di suolo </li></ul>GW: Land cover/land use change è superato solamente dalla trasformazione di Energie Non Rinnovabili (Sistema Produttivo) 35% human-induced CO 2 equivalents in ATM LCLUC ha il ruolo più importante nel ciclo del carbonio (source+sink) What?? Why??
  23. 25. Land Cover/Land Use change (LCLUC) <ul><li>50% della superficie terrestre è stata trasformata </li></ul><ul><li>40% land surface è agricoltura (85% del consumo/anno di H 2 O dolce) </li></ul><ul><li>La prima sorgente di N organico (supera la produzione della Biosfera) </li></ul><ul><li>LCLUC influisce dal 20-50% sulla produzione primaria </li></ul><ul><li>Impatti sugli ecosistemi </li></ul><ul><li>Impatti sui cicli bio-geochimici ad ogni scala </li></ul>(Tuner et al., 2007)
  24. 26. Land Cover/Land Use change (LCLUC)
  25. 27. Land Cover/Land Use change (LCLUC) FISHBONE deforestation pattern
  26. 28. Land Cover/Land Use change (LCLUC) Google Earth
  27. 29. La Via Auca <ul><li>estensione strade (1985-1986): da 1830 a 7250 (400%) </li></ul><ul><li>ogni km lineare = 120 ha deforestati </li></ul>Uno tra 14 fronti di deforestazione maggiori a livello mondiale (Myers, 2000) (Sierra, 2006) AREA DI STUDIO Regione Amazzonica Ecuadoriana: (Sierra, 2006) Landsat ETM+ 2002 Land Cover/Land Use change (LCLUC)
  28. 31. Analisi quantitativa “Via Occidental Petroleum” Area Campione: 140 Km 2 : (Pappalardo, Tesi di laurea 2009) 6 44 Totale infrastrutture petrolifere 30 ha 110 ha Superficie strutture petrolifere 60 ha 162 ha Superficie deforestata 38 metri 38 metri Larghezza massima 13 metri 10 metri Larghezza minima 21 metri 23 metri Larghezza media del tracciato stradale 14.4 Km 36.9 Km Lunghezza tracciato stradale Buffer zone RBY Area campione
  29. 32. Analisi quantitativa “Via Occidental Petroleum” – Area campione 140 km 2 Individuazione delle vasche di raccolta dei reflui dell’industria petrolifera San Carlos, attività di campo 12/01/2008 QuickBird MS Channel 08/05/2003 (Pappalardo, Tesi di laurea 2009) 7 27 Vasche di raccolta Buffer Zone RBY Area campione
  30. 33. (Dayuma, attività di campo, 2006)
  31. 34. Ecosystems services ecosystems are not just a passive support, they are active agents that permanently play crucial roles in functions and services Ecosystem Services: the benefits people obtain from ecosystems Ecosystem services are the conditions and processes through which natural ecosystems, and the species that make them up, sustain and fulfill human life. They maintain biodiversity and the production of ecosystem goods, such as seafood, forage timber, biomass fuels, natural fiber, and many pharmaceuticals, industrial products, and their precursors (MA, 2005). G. Marsh 1864: Man and Nature Millennium Ecosystem Assessment 2005
  32. 35. Ecosystems services E.S. include provisioning, regulating, and cultural services that directly affect people and supporting services needed to maintain the other services. E.S. is a multiscale concept: from local scale to the global one E.S. include both natural and human-modified ecosystems as sources of ecosystem services (i.e. agrosystems). E.S. encompass both the tangible and the intangible benefits humans obtain from ecosystems, which are sometimes separated into “goods” and “services” respectively. (MA, 2005)
  33. 36. Ecosystems services supporting services services necessary for the production of all the ecosystem services soil formation nutrient cycling primary production They differ from provisioning, regulating, and cultural services in that their impacts on people are either indirect or occur over a very long time, whereas changes in the other categories have relatively direct and short-term impacts on people.
  34. 37. Ecosystems services provisioning services (products obtained from ecosystems) regulating services (benefits obtained from regulation of ecosystem processes) cultural services (nonmaterial services) <ul><li>Food </li></ul><ul><li>Freshwater </li></ul><ul><li>Fuelwood </li></ul><ul><li>Fibers </li></ul><ul><li>Biochemicals </li></ul><ul><li>Genetic resources </li></ul><ul><li>climate regulation </li></ul><ul><li>diseases regulation </li></ul><ul><li>water regulation </li></ul><ul><li>water purification </li></ul><ul><li>pollination </li></ul><ul><li>spiritual and religious </li></ul><ul><li>recreational and ecoturism </li></ul><ul><li>sense of place </li></ul><ul><li>educational </li></ul><ul><li>cultural heritage </li></ul>
  35. 38. Ecosystems services
  36. 40. <ul><li>Combatir el cambio climático,  evitando la explotación de combustibles fósiles en áreas de alta sensibilidad biológica y cultural en los países en desarrollo. </li></ul><ul><li>La  protección de la biodiversidad en el Ecuador  y el  apoyo al aislamiento voluntario de las culturas indígenas no contactadas  que habitan el Parque Yasuní (Tagaeri y Taromenane). </li></ul><ul><li>El desarrollo social, la conservación de la naturaleza y la implementación de fuentes renovables de energía,  en una estrategia encaminada a consolidar un nuevo modelo de desarrollo equitativo y sustentable en el país. </li></ul>Ecosystem services: Yasuni-ITT initiative   COLLECT 4.6 billion  dollars
  37. 41. Ecosystems services: stime, misure e valutazioni economiche InVEST: Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs Developed by: Nature Conservancy – WWF – Stanford University a family of tools to map and value the goods and services from nature which are essential for sustaining and fulfilling human life. It currently runs in ArcGIS 9.3 (service packs 1 or 2) and ArcGIS 10 (service pack 1) with the Spatial Analyst extension installed and activated. http://invest.ecoinformatics.org/ http:// www.naturalcapitalproject.org /
  38. 42. Ecosystems services: stime, misure e valutazioni economiche
  39. 43. Ecosystems services: GIS ANALISYS – INVEST for ARCGIS <ul><li>Elaborazione di modelli per: </li></ul><ul><li>carbon sequestration </li></ul><ul><li>crop pollination </li></ul><ul><li>timber production </li></ul><ul><li>water purification </li></ul><ul><li>sediment retention </li></ul><ul><li>biological diversity </li></ul><ul><li>flood mitigation </li></ul><ul><li>… . </li></ul>
  40. 44. Ecosystems services: GIS ANALISYS – INVEST for ARCGIS Carbon storage and sequestration <ul><li>Model: </li></ul><ul><li>Map of land use/land cover </li></ul><ul><li>types and data on wood harvest rate </li></ul><ul><li>stocks in carbon pool: (aboveground and belowground biomass, soil, dead organic matter </li></ul>Evaluate the amount of carbon currently stored in a landscape or the amount over the time. Data on the market for economical evaluation
  41. 45. GIScience – linking people, places, policy GI Science: the basic research field that seeks to redefine geographic concepts and their use in the context of geographic information systems (GIS). Examines the impacts of GIS on individuals and society, and the influences of society on GIS. GIScience re-examines some of the most fundamental themes in traditional spatially-oriented fields such as geography, cartography, and geodesy, while incorporating more recent developments in cognitive and information science. GI Science also overlaps with and draws from more specialized research fields such as computer science, statistics, mathematics, and psychology, political science and anthropology 2 components: scientific thery – information system Data spatially explicit?
  42. 46. GIScience – linking people, places, policy GISc approach: assess the complex interactions among people, place and policy Human – Environment interactions Emphasis on LCLU dynamics Not multi disciplinary approach but inter disciplinary geography, sociology, biostatistic, biology, geology, anthropology, envirnomental science, economy…
  43. 47. <ul><li>Sistema è costituito da due elementi: </li></ul><ul><li>Costellazione di satelliti </li></ul><ul><li>Ricevitore GPS </li></ul>Global Positioning System (GPS) Come funziona? <ul><li>24 satelliti (+3) </li></ul><ul><li>trilaterazione </li></ul>sistema di posizionamento su base satellitare 1973 progetto (NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System ( DOD, USA) 1991 uso civile con Selected Availability (errori intenzionali 150 mt in x e y) 2000 eliminazione degli errori
  44. 48. Global Positioning System (GPS) Come fa il ricevitore a calcolare la distanza?
  45. 49. <ul><li>GPS tells us the &quot;where&quot;. GIS tells us the &quot;what&quot; </li></ul><ul><li>Struttura del segnale </li></ul><ul><li>Due frequenze portanti in banda L: </li></ul><ul><li>L1 - 1575.42 Mhz </li></ul><ul><li>L2 - 1227.60 Mhz </li></ul>Global Positioning System (GPS)
  46. 50. Ricevitore GPS <ul><li>- una radio ricevente per ricevere i segnali orari generati dai vari satelliti </li></ul><ul><li>- un orologio/cronometro per misurare con quanto ritardo ci arrivano i segnali orari ricevuti </li></ul><ul><li>- una complessa calcolatrice in grado, una volta al secondo, di effettuare l'insieme dei calcoli necessari a ricavare la nostra posizione corrente </li></ul>Global Positioning System (GPS)
  47. 51. <ul><li>La posizione di almeno tre satelliti sopra di noi </li></ul><ul><li>  La distanza tra noi e questi satelliti </li></ul>ricevitore GPS deve conoscere due informazioni fondamentali: Global Positioning System (GPS)
  48. 52. errori <ul><li>5/10 mt in x e y </li></ul><ul><li>10 volte superiore in z </li></ul>WHY? le coordinate che il GPS ti fornisce sono riferite all'elissoide WGS84 Che fare? <ul><li>Altimetro barometrico (da calibrare) </li></ul><ul><li>spalmare i punti su un DEM e verificare quote </li></ul>Global Positioning System (GPS)
  49. 53. Global Positioning System (GPS) Software per gestire dati GPS: dipende dal ricevitore! GPS Garmin: formato proprietario (GPX), MapSource, GE <ul><li>Altri ricevitori: protocollo NMEA, driver liberi, molti software: </li></ul><ul><li>ArcGis </li></ul><ul><li>OpenGIS ( http:// opensourcegis.org / ) </li></ul><ul><li>Global Mapper </li></ul><ul><li>OziExplorer </li></ul><ul><li>… </li></ul>
  50. 54. Global Positioning System (GPS) Photos: georeferencing and/or geotagging? How?? <ul><li>Photo con dati geografici già inseriti </li></ul><ul><li>Sincronizzare ora data scatto con GPS tracklog </li></ul>Software OS: geosetter http:// www.geosetter.de /en/
  51. 55. Mercato indigeno, barbecue di gusanos (El Coca, settembre 2010) Grazie per l’attenzione!

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