環保專案

守望相助地球:使用地理空間工具印度促成正向改變

2020 年 2 月
守望相助愛地球:使用地理空間工具在印度促成正向改變

在塔米爾納杜邦 (state of Tamil Nadu) 位於印度最南端的某處,馬櫻丹在林間蓬勃生長。這種小型灌木是馬鞭草科植物,印度各地大多都能看到,但這並非好事。

Milind Bunyan 博士表示:「馬櫻丹是一種外來物種,對居住在這些地方好幾世紀的部落社群帶來劇烈影響。」Milind Bunyan 博士任職於阿育王生態與環境研究信託 (ATREE) 的環境保育科學與永續發展研究學院,是該機構的研究人員暨統籌員,他補充道:「許多當地居民會採集並販售森林產物,藉此賺取額外收入。」

ATREE 是專門研究環境保育和永續發展的頂尖研究機構,格外關注影響印度國內生態系統與社群的特殊問題。借助 Google 地球和 Google Earth Engine 等免費地理空間工具,ATREE 致力於瞭解這些問題,並喚起他人對這些問題的意識。

Bunyan 解釋道:「能夠使用免費工具是一大助益,畢竟專有軟體的定價不斐,開發中國家通常負擔不起,因此,這些工具對我們的研究而言更顯重要。」

促進正向發展:Earth Outreach 計畫的起源

Google 的地理空間工具協助研究人員進一步瞭解周遭的世界。
Google 的地理空間工具協助研究人員進一步瞭解周遭的世界。

早在 ATREE 研究人員開始使用 Google 工具進行研究之前,地球的另一端就已有人透過相同的方式推行其他的環境保育行動。

2005 年 8 月,Google 的軟體工程師 Rebecca Moore 收到一份通知,告知她家附近將展開一項紅杉林伐林計畫。通知裡有一小張畫質極差的黑白地圖,指出預計的伐林地點,但 Moore 覺得這張地圖很不清楚。

於是她決定親自動手,使用 Google 地球的衛星圖像製作出鉅細靡遺的地圖。當時,Google 地球才剛推出兩個月。結果她發現,預計的伐林區域不僅比原始地圖所顯示的大上許多,而且還違反了法律規定。

Moore 和鄰居利用從 Google 地球獲得的資訊,一同阻止了這項伐林計畫,並成功爭取讓這塊土地成為開放空間,永久受到保護。於是 Google 的 Earth Outreach 團隊就誕生了。這個團隊的使命,是要讓所有人都能夠取得及使用地理空間工具和資料,為世界帶來正向改變。團隊成員投注大量心力,訓練世界各地的非營利機構,教大家如何有效運用這些地圖製作工具。其中一個範例,同時也是 Earth Outreach 計畫規模最大的活動,就是為期數天的使用者大會 Geo for Good 高峰會

Veena Srinivasan 博士任職於 ATREE 新設立的社會與環境創新中心,是該機構的資深研究員暨總監,她在 2018 年參加了這場高峰會,並親身瞭解到這些工具的強大功用。雖然她有一些同事在前幾年已參加過 Geo for Good,但 ATREE 是在 Srinivasan 參加過後才開始大規模運用 Google 的地理空間工具。

她表示:「ATREE 一直是遙測領域的領導者,但 Google 產品套件徹底改變了我們收集及運用資料的方式。參加 Geo for Good 高峰會讓我們能夠繼續學習,並持續改進我們使用這些工具的方式。」

利用公民科學製作外來物種地圖

馬櫻丹源自中美洲,如今占據了許多印度原生物種的生存空間。
馬櫻丹源自中美洲,如今占據了許多印度原生物種的生存空間。

印度幅員遼闊、人口稠密,人類與自然的關係必然密不可分。正因如此,Bunyan 才會對製作馬櫻丹等外來物種的地圖充滿熱忱。

Bunyan 解釋道:「馬櫻丹往往會形成厚密的植被,取代原有的林下植物,在某些地方甚至會一路長到樹冠層。」尼爾吉利斯縣 (Nilgiris District) 的農民會採集森林產物並在當地的市場販售,而大肆蔓延的馬櫻丹會導致他們無法取得所需。

Bunyan 和包括 Ankila Hiremath 博士在內的其他 ATREE 同事認為,記錄馬櫻丹的位置並製成地圖,有助於控制這種植物蔓延情形,而他們選擇使用 Google 地球來完成這項任務。

在與基石基金會 (Keystone Foundation)世界自然基金會印度分會 (WWF-India) 合作下,ATREE 首先組成了一支社群志工團隊,並將土地劃分為長寬皆為 6 英里的方格。在每個方格中,志工選擇三條不同的路,然後使用 Google 地球規劃路線,並將結果數位化。接著只要將路徑傳送至 GPS 裝置,志工就能在野外循著路徑行動。

這種社群參與方式,讓 ATREE 團隊以外的人也能貢獻心力。Open Data Kit (ODK) 是資料收集應用程式,可與 Google 的地圖繪製工具完美連結。只要使用這個應用程式,任何人都能繪製外來物種地圖,並與 ATREE 分享這類資訊。

Bunyan 表示:「現在幾乎人手一支智慧型手機,我們可以利用這一點,借助公民科學的力量。」如果有人發現馬櫻丹,只要使用手機拍照、標示位置並分享即可。發現者按下傳送按鈕後,資料就會上傳到 ATREE 的伺服器,供研究人員進行驗證及分析。

他補充說明:「只要大家開始使用這些工具,就會越來越投入。」

確保未來供水無虞

諾亞爾 - 巴瓦尼盆地 (Noyyal-Bhavani basin) 支撐起塔米爾納杜邦大半的農業和工業經濟,這個邦也因此創造出全國 16% 的國內生產總值。

諾亞爾 - 巴瓦尼盆地 (Noyyal-Bhavani basin) 支撐起塔米爾納杜邦大半的農業和工業經濟,這個邦也因此創造出全國 16% 的國內生產總值。1

ATREE 不僅將上述工具用於繪製外來物種地圖,也應用在其他地方。諾亞爾 - 巴瓦尼盆地位於尼爾吉利斯縣東邊八十三英里處,在水資源和土地利用議題上面臨爭議性衝突。

諾亞爾 - 巴瓦尼是一個子盆地,位於面積將近 31,000 平方英里的科弗里盆地 (Cauvery basin) 中,同時也是 ATREE 進行水資源目標先導研究的所在地。在 Srinivasan 的監督下,研究團隊目前正在製作水文模型,藉此瞭解土地利用情況和水資源需求的歷來變化,以及哪些措施可能有助於確保未來供水更加穩定。

在印度用電免費,用水則未按表計量收費,因此難以判斷是誰抽取了地下水、抽取的水量,以及這些水的用途。為了瞭解實際情況,ATREE 的研究人員使用 Google Earth Engine 分析多個季節的地球圖像。

在 ATREE 開始使用 Earth Engine 的雲端技術前,處理衛星圖像是一項相當浩大的工程。研究人員必須下載圖像、在電腦上處理,然後移除雲層,且一次只能處理一張圖像。雖然諾亞爾 - 巴瓦尼的面積夠小,可以透過這種方法繪製圖像,但如果要為面積大上許多的科弗里盆地繪製圖像,這幾乎是不可能的任務。

Srinivasan 強調:「Earth Engine 讓我們得以完成整個工作中最困難的部分。這項服務改變了我看這個世界的方式。我認為唯有將我們收集到的資料與田野知識結合,才能充分發揮這項服務的功用。」

她表示,儘管相關結果尚未發布,且實際影響必須花很長的時間來評估,但她希望團隊的成果可釐清地下水抽取的問題。地下水與河流相連,因此超抽地下水可能會使河流乾涸,進而導致邦與邦之間發生水資源衝突。

Srinivasan 相信在解決這些衝突方面,Earth Engine 可開創新局。她表示:「Earth Engine 非常強大,只要善加利用,就能成為一大利器。」

讓地圖繪製工具更普及

身為跨領域研究領袖,Srinivasan、Bunyan 和同事都深信不應只讓大眾更容易取得相關資訊,也應降低其他科學家使用這類資訊的門檻。ATREE 的團隊經常訓練其他機構和研究人員,讓他們瞭解如何搭配使用 Google 的地理空間工具和 ODK 來繪製地圖及收集資料。Bunyan 表示:「關鍵在於開放他人使用這個平台,並教會他們使用方式。這能為他們開啟許多潛在的機會。」

Srinivasan 對此表示同意:「許多人缺乏必要的設備,像是全球衛星定位系統、昂貴的電腦和資料收集工具等。我認為這些訓練具有無比的潛能,可協助人們培養所需的能力。」

1Angela Ortigara、Richu Baby 和 Sanket Bhale,「世界自然基金會水資源管理專案:聚焦諾亞爾 - 巴瓦尼」摘要,世界自然基金會印度分會,2019 年,http://d2ouvy59p0dg6k.cloudfront.net/downloads/wwf_india_stewardship_web.pdf