Sateliții pot pune fermierii pe drumul cel bun
Utilizarea datelor prin satelit în agricultură are un potențial mult mai bogat decât crearea hărților. Sateliții îi ajută pe fermieri să facă evaluări mai bune, mai rapide și mai profunde ale stării culturilor lor. Și, în același timp, îi poate ajuta să își documenteze activitățile și evenimentele prin monitorizare.
Programul european Copernicus creează oportunități incredibile pentru analiza suprafeței Pământului. Numele inițial era Global Monitoring for Environment and Security, care sugerează tipul de senzori care sunt la bord. În ciuda acestui fapt, programul Copernicus are o mare valoare pentru agricultură.
Hărțile, una dintre marile promisiuni ale agriculturii de precizie
Majoritatea (sau toate) serviciile pentru fermieri se concentrează pe realizarea: instrucțiuni digitale bazate pe localizare pentru mașini controlate de computer. Aceasta este una dintre marile promisiuni ale agriculturii de precizie: dați unei plante doar ceea ce are nevoie. Acest lucru pare să fi devenit Sfântul Graal pentru datele prin satelit (și, de asemenea, pentru imagini cu drone, cartografierea solului sau datele privind randamentul anului anterior).
Satelitul dezvăluie diferențele locale în condițiile de creștere a culturilor. Vederea sa de Vultus asupra parcelelor și culturilor poate ajuta într-adevăr la identificarea zonelor de stres a culturilor și poate traduce acest lucru într-o hartă pentru eliminarea/reducerea stresului.
Avantajul datelor prin satelit este că poate oferi imagini recente ale culturii la prețuri accesibile – sau chiar gratuit. Marea întrebare este, desigur: stresul culturii poate fi atribuit unei singure cauze pe întreaga parcela?
Cei trei M
Există trei moduri de a lucra cu datele prin satelit: cartografiere, măsurare și monitorizare.
Pentru cartografiere, căutăm modele și putem identifica și clasifica obiecte. În agricultură, clasificarea culturilor a fost aplicația de baza timp de mulți ani și, în special, a fost utilizată de oamenii de știință și administrații. Nu pentru fermieri – acestia știu deja ce culturi au pe terenul lor.
A doua modalitate este utilizarea satelitului ca dispozitiv de măsurare. Oamenii de știință au construit modele complexe pentru a determina proprietățile suprafeței. Pragmatiștii le-au tradus în indicatori lsuhc ca binecunoscutul Index de vegetație diferențială normalizată (NDVI), care arată modul în care biomasa acumulată absoarbe și reflectă diferite părți ale spectrului. Putem mapa din nou o imagine NDVI și căutăm modele și clasificări.
A treia modalitate este monitorizarea. Valorile mapate sunt comparate în mod sistematic în timp și utilizate pentru a delimita schimbări, evoluții, discrepanțe etc. De fapt, atunci când monitorizăm, privim suprafața Pământului ca pe un sistem dinamic și putem observa activitatea și comportamentul. În agricultură: însămânțare și recoltare (chiar cosirea pajiștilor) și irigații etc. Sau, dacă vă uitați la o scară mai mare de timp, puteți identifica schimbările de utilizare a terenului – care prezintă un interes major în ceea ce privește schimbările climatice.
Pentru fermieri, alte tipuri de monitorizare sunt mai utile, de exemplu detectarea anomaliilor și observarea modului în care culturile lor cresc. Și, desigur, putem identifica din nou aceste evenimente pentru a închide bucla „date”: cartografiere, măsurare și monitorizare.
Opțiuni satelit
Trecerea frecventă a sateliților aduce noi oportunități interesante. Programul Copernicus are mai multe tipuri de satelit, care au fost proiectate pentru diferite scopuri de monitorizare. Pentru fermieri, cele mai interesante sunt Sentinel-1, care măsoară reflexiile cu microunde, și Sentinel-2, care măsoară radiația solară reflectată. Si Sentinel-1, si Sentinel-2 trec odata la 6 zile peste o anumita suprafata.
Pe lângă Copernicus, alte constelații de satelit pot fi folosite pentru monitorizare. Cel mai senzațional este Planet, o alternativă comercială la Copernicus, care operează sute de sateliți foarte mici, permițând monitorizarea aproape zilnică a întregului Pământ. Și mai sunt multe.
Determinarea cauzei stresului
Când vedem culturi stresate, putem identifica cauza? NDVI este o măsură pentru biomasa acumulată, deci dacă observăm diferențe în câmp acestea trebuie să se refere la condițiile de mediu. Cincizeci de ani de observare a Pământului dezvăluie o bogăție de algoritmi și relații între NDVI și diferite observatii.
Adesea, relația dintre un stres observat și NDVI este destul de bună. Dar, fără cunoștințe suplimentare, nu este ușor de spus dacă stresul observat (sau orice alt indice de vegetație) se datorează stresului de apă, stresului nutrienților, condițiilor nefavorabile ale solului, buruienilor concurente, dăunătorilor sau bolilor – sau ar putea fi chiar cauzat de o semanatoare care funcționează defectuos, de exemplu.
Cel mai important lucru de făcut cu datele prin satelit este de a verifica pe teren ce cauzează stresul de vegetație observat. Combinarea datelor din diferite surse, de exemplu o hartă a solului, o hartă a înălțimii, date meteo și cunoștințe agronomice, îi va ajuta cu siguranță pe fermieri să restrângă lista.
Cercetarea culturilor asistată prin satelit este una dintre cele mai directe și utile aplicații pentru teledetecție, dar nu este adesea folosită. Și, identificând cauza, fermierii obțin informații mai bune cu privire la cultura lor – precum și informații mai bune despre modul în care sunt utile imaginile prin satelit. Și, desigur, dacă cauza este de ex. lipsa de azot, datele din satelit oferă o sursă bună pentru întocmirea unei hărți variabile a aplicațiilor.
Mai avem nevoie de fermieri?
Atunci când sunt prezentate în modul corect, datele îi pot ajuta pe fermieri să își organizeze vizitele pe teren, să găsească locuri în care creșterea este suboptimă și să identifice cauzele. Și datele îi pot ajuta pe fermieri să facă alegeri mai bune. Iar sistemele bazate pe inteligență artificială sau învățare profundă nu vor ajuta până când nu instruim acele sisteme cu o serie de cauze observate.
Pe scurt, utilizarea datelor prin satelit în agricultură are un potențial mult mai bogat decât crearea de hărți. Sateliții îi ajută pe fermieri să facă evaluări mai bune, mai rapide și mai profunde ale stării culturilor lor. Și, în același timp, îi poate ajuta să își documenteze activitățile și evenimentele prin monitorizare.
Articol scris de Tamme van der Wal, Wageningen University pentru Future Farming
