Dokładniejsze obrazy satelitarne wspierają rozwój rolnictwa precyzyjnego
Rolnictwo precyzyjne (PA) wykorzystuje obrazy satelitarne do zarządzania gospodarstwami rolnymi z wysoką dokładnością. Kluczowym osiągnięciem w zakresie rolnictwa precyzyjnego jest unijny program obserwacji Ziemi (EA) o nazwie Copernicus. Satelity Sentinel wysłane dzięki niemu w przestrzeń kosmiczną dostarczają bogatego wachlarza informacji o warunkach uprawy i zdrowiu roślin, co pozwala zwiększyć wydajność sektora. Satelita Sentinel-1 zapewnia całodobowe obrazowanie radarowe obszarów lądowych i morskich we wszystkich warunkach pogodowych, natomiast Sentinel-2 dostarcza obrazów optycznych o wysokiej rozdzielczości w ramach usług lądowych, włączając w to obrazy pokrywy roślinnej, glebowej i wodnej. Monitorując warunki upraw i właściwości gleb oraz sporządzając mapy działalności związanej z uprawą roli, satelity mogą pomóc ocenić sposób użytkowania gruntów, prognozować wielkość zbiorów i monitorować zmiany o charakterze sezonowym, a także wesprzeć wdrażanie polityk zrównoważonego rozwoju. Prognozowanie kluczowych zmiennych dotyczących wydajności Uczestnicy projektu AgroRadar opracowują algorytmy i modele danych przetwarzające informacje pozyskane dzięki programowi Copernicus przez służący do obserwacji Ziemi radar z syntetyczną aperturą (SAR). Uzyskane obrazy są bardziej szczegółowe i precyzyjne niż te dostarczane w skali światowej przez inne usługi dla rolnictwa precyzyjnego. Koordynator projektu, profesor José Rafael Marques da Silva, wyjaśnia: „Obrazy SAR pozyskiwane są przez aktywny czujnik SAR, który wysyła promieniowanie elektromagnetyczne na powierzchnię Ziemi, a następnie dokonuje odczytu promieniowania odbitego, gromadząc informacje o powierzchni planety i uprawie roślin”. Obrazy dostarczane przez rozwiązanie AgroRadar pozwalają rolnikom prognozować kluczowe zmienne wydajności agronomicznej. Stosuje się je w celu skuteczniejszego wykorzystania nawozów oraz wykrywania nieprawidłowości w obrębie upraw powodowanych przez uwarunkowania glebowe i wodne, szkodniki, choroby i inne czynniki. Jak twierdzi profesor Marques da Silva: „Obrazy te można również wykorzystać do prognozowania tendencji w zakresie upraw, najlepszych praktyk gospodarki rolnej oraz potencjalnych problemów gospodarczych, aby zapewnić rolnikom większy zwrot z poczynionych inwestycji”. Rozwiązanie skuteczne we wszystkich warunkach pogodowych Obrazowanie SAR ma przewagę nad obrazami optycznymi, ponieważ jego jakość nie spada pod wpływem chmur czy mgły. Pozwala to nie tylko na pełne wykorzystanie pięciodniowego harmonogramu obrazowania dostępnego w programie Copernicus dzięki satelitom Sentinel, lecz także na sporządzanie cotygodniowych raportów dla użytkowników końcowych, w tym rolników, którzy każdego tygodnia muszą podejmować decyzje związane z zarządzaniem gospodarstwem. „Aczkolwiek obrazowanie SAR jest bardziej złożone pod względem technicznym, może zostać skorelowane z obrazem optycznym, dostarczając fascynujących, nowych zastosowań w gospodarce rolnej” – mówi profesor Marques da Silva. Co więcej, danymi SAR można posłużyć się w celu rozwiązania określonych problemów, których nie da się rozwiązać za pomocą standardowych, optycznych danych satelitarnych, na przykład do szacunkowej oceny biomasy znajdującej się pod okrywą leśną w celu sporządzania map pożarów. Inne zastosowania obejmują szacunkową ocenę plonów kawy i pomidorów z upraw zacienionych, a także precyzyjne obliczenia wielkości plonów dla upraw ryżowych, winnic i gajów oliwnych. Dane te mogą również pomóc wskazać obszary nadmiernie nawadniane oraz wycieki, a także tworzyć mapy roślin wodnych i eutrofizacji. Bogatsza oferta usług dla rolnictwa precyzyjnego Oprócz wykorzystania teledetekcji, w najbliższej przyszłości AgroRadar zapewni rolnikom szereg korzyści, integrując dane z czujników zbliżeniowych (takich jak te stosowane w Internecie rzeczy) z innymi danymi dotyczącymi rolnictwa, takimi jak informacje o glebie, roślinach, nawodnieniu, szkodnikach i nawozach. Wdrażając oparte na zbiorach Big Data podejście, które łączy w sobie możliwości zarówno ludzkiej, jak i sztucznej inteligencji, rolnicy będą mogli maksymalizować uzyskiwane plony i jakość upraw, jednocześnie dbając o środowisko naturalne. Mapy rolnicze sporządzone na podstawie wspomnianych danych umożliwią również przygotowywanie niezależnych prognoz dotyczących upraw na szczeblu krajowym, wspierając działania na rzecz zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego na obszarach szczególnie zagrożonych. Tym samym osiągnięcia projektu AgroRadar wykraczają poza obecną ofertę usług dla rolnictwa precyzyjnego, dostarczając niedrogich rozwiązań dla małych i średnich gospodarstw, nowych usług dla właścicieli aktywów (takich jak banki czy firmy ubezpieczeniowe) i dla agencji rządowych w celu zapobiegania pożarom i kontrolowania dopłat rolnych.
Słowa kluczowe
AgroRadar, Copernicus, rolnictwo precyzyjne, obserwacja Ziemi, satelity Sentinel, radar z syntetyczną aperturą, Big Data
