虚拟现实森林可以帮助人们了解气候变化

气候变化的影响有时难以把握,但是现在由地理学家创建的虚拟现实森林可以让人们穿越今天的模拟森林,并了解各种树木的未来前景。宾夕法尼亚州立大学地理学教授亚历山大·克里珀尔说:“需要解决的主要问题是气候变化是抽象的。” “它的含义只有在10、15或100年后才能显现出来。人们很难理解,计划和做出决定。”

研究人员将有关森林组成的信息与有关森林生态的信息结合在一起,以创建类似于威斯康星州发现的森林。

“与美国国家科学基金会(NSF)资助的埃里卡·史密斯维克(Erica Smithwick)(宾夕法尼亚州立大学地理学教授Willard和Ruby S. Miller一起授予CNH计划的一部分),我们正在与威斯康星州的梅诺米妮印第安部落合作。”宾夕法尼亚州立大学沉浸式体验中心。“受到梅诺米尼与环境的更深层次联系的启发,我们认为体验未来对所有环境决策至关重要。”

虚拟现实体验采用了广泛的气候变化模型,复杂的植被模型和生态模型,并创建了2050种森林,人们可以通过漫步,调查树木类型和林下树木以及观察变化来体验。

当然,第一步是创建今天的森林。使用典型的威斯康星州森林的数据,研究人员本可以使用严格或确定性的规则,然后在森林中放置树木。但是,他们选择使用一种程序化方法,该方法将使用一组生态规则填充森林,从而营造出更加有机,自然的感觉。

宾州州立大学地理学研究生黄佳玮说:“树木的方向和小细节也被随机分配,以使树木看起来不完全相同。”

研究人员今天(11月11日)在《国际地理信息科学杂志》上报告说:“程序规则使我们能够有效且可重复地将参数转换为模拟森林。” 他们使用分析建模将数据转换为过程建模。他们还与生态专家合作,以提供反馈并评估结果。

为了捕捉森林的生态,研究人员使用了LANDIS II,这是一种完善的,功能强大的模型。

“我们的生态学家同事,该论文的合著者—俄勒冈大学地理研究助理教授梅利莎·卢卡什(Melissa S. Lucash)和北卡罗莱纳州立大学地理教授罗伯特·谢勒(Robert M. Scheller)确保了做出预测所必需的专业知识准确。” Klippel说。

研究人员指出,该模型的功能足以应付暴风雨,火灾和洪水等自然事件,当然还可以应对气候变化。

穿过这个威斯康星州森林的虚拟步道显示出高大的树木和林木。使用VR头戴式耳机和控制器的婴儿车可以显示森林中的树木类型,将海拔从森林地面更改为鸟瞰图以及中间,并更仔细地检查森林组成。

研究人员选择了两种未来方案,即基本方案和干热方案。使用VR,森林游客可以看到树木类型和丰度的变化,并将基本场景与炎热和干燥场景进行比较。

研究人员报告说:“我们在气候变化下创造森林内在体验的方法可以促进专家,政策制定者和公众之间的交流。”

研究人员的目标是创建一种可以交流未来或过去事物的介质,从而可以更全面,更内在地访问,以便非专家可以看到气候变化带来的变化。

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