کاربرد تصاویر ماهواره در کشاورزی – قسمت دوم

کشاورزی از پیشرفت‌های برجسته فناوری چون تصاویر ماهواره نیز استقبال کرده و  آنها  را به عنوان روش‌های ابتکاری و قدرتمند به کار می‌گیرد.

به عنوان مثال، ماهیت فراگیر تصاویر ماهواره و فناوری GPS به طور چشمگیری، ظرفیت و توانایی محققان کشاورزی و مدیران مزرعه را بهبود بخشیده است.

چنانکه از طریق یک میز در مزرعه، یک کشاورز می‌تواند میزان تبخیر و تعرق در محصولات را کنترل کرده و آب را دقیقاً متناسب با آن سطح، تحویل دهد. همچنین مدیران مزارع می‌توانند تغییرات مربوط به فصل رشد را برای مزارع، کنترل کنند.

تصاویر ماهواره ای به راحتی در دسترس هستند، اما این داده‌ها از کجا ناشی می‌شوند، چه کسی ماهواره‌ها را نگهداری می‌کند و آیا همه ماهواره‌ها یکسان هستند؟

داده‌‌های ماهواره‌ای

گوگل، بزرگترین پایگاه داده تصاویر عمومی ماهواره‌ای است که در دسترس مردم است برنامه‌هایی چون Google Earth ، Google Maps و Google Earth Engine به کاربران اجازه می دهد داده‌های تصویر را برای تحقیق بهتر در مورد زمین، کاربری‌ها، تاریخچه مدیریت و موارد دیگر، مشاهده ، ایجاد و تجزیه و تحلیل کنند.

وقتی وارد Google Earth یا نرم افزار نقشه برداری مورد علاقه خود می‌شوید، به پایین نقشه نگاهی بیندازید. آنچه پیدا خواهید کرد منابع داده تصاویر ماهواره‌ای است.

به عنوان مثال گوگل ممکن است یک گردآورنده شگفت انگیز از داده های ماهواره ای باشد اما در واقع مالک هیچ ماهواره‌ای نیست. هیچ ماهواره ای را مدیریت یا مالک آن نیست. گوگل داده‌های ماهواره‌ای را خریداری می‌کند.

شرکت‌های خصوصی مختلفی مشغول تجارت و مالکیت ماهواره هستند، دولت فدرال ایالات متحده از سال 1972 برنامه ماهواره «لندست» را اجرا می‌کند و این دوربین‌ها نه تنها تصاویر، بلکه داده‌های تصویربرداری طیفی را نیز می‌توانند برای نظارت بر پوشش گیاهی و موارد مختلف استفاده کنند.

محاسبات دیگر این داده‌ها به تازگی در دسترس عموم قرار گرفته و اکنون در تحقیق و توسعه ابزار وب در بخش‌های مختلف کشاورزی در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

داده‌های تصاویر ماهواره‌ای چیست؟

همه ماهواره‌ها و  داده‌های تصویر، برابر نیستند. شرکت‌های مختلف، اهداف مختلفی را برای ماهواره‌ها در نظر گرفته‌اند و داده‌های ایجاد شده آن‌ها در تفکیک‌های مکانی و مقیاس‌های زمانی مختلف قابل دسترسی است.

داده‌های ماهواره، مجموعه‌هایی از میلیون‌ها پیکسل است که مربوط به فاصله زمین است. گاهی اوقات، یک پیکسل می‌تواند یک متر مربع از فضای زمین را نشان دهد، می‌تواند 30 متر مربع، یک کیلومتر مربع یا حتی بزرگتر باشد.

هر ساله، این فناوری بهتر شده و قابلیت‌های تفکیک‌پذیری فضایی به سطوح نزدیک به رزولوشن‌های سانتی‌متر مربع نزدیک می‌شوند.

البته اندازه‌گیری زمانی داده‌های ماهواره‌ای نیز مرتبط است. به عنوان مثال، ماهواره‌های فعلی لندست، هر شانزده روز، دور زمین می‌چرخند، بنابراین می‌توان تخمین زد که یک تغییر خاص در طول هر دو هفته یا همین حدود رخ می‌دهد.

هرچند که بسیاری از داده‌ها که با تصاویر ماهواره‌ای بدست می‌آیند (مانند داده‌های کاربری زمین) در سطح سالانه ایجاد می‌شوند.

استفاده از تصاویر ماهواره‌ای برای سنجش از دور

فرایندی است که داده‌های تصاویر ماهواره‌ای با نمونه‌های زمینی (مانند داده‌های ایستگاه هواشناسی، نمونه‌های خاک، نظرسنجی‌های پوشش گیاهی و غیره) مطابقت داده می‌شوند تا تخمین شرایط در مقیاس‌های مختلف مکانی ایجاد شود.

در نتیجه، ما می توانیم شرایط مکانی را که هیچ اندازه‌گیری روی زمین انجام نشده است، تخمین بزنیم. با ادامه پیشرفت فناوری ، قدرت و توانایی‌های سنجش از دور به سرعت در حال رشد است.

یکی از کاربردهای سنجش از دور ، ادغام کشاورزی دقیق در مدیریت مزرعه است. این فرایندی است که طی آن، یک کشاورز، از سنجش از دور و همچنین داده‌های مزرعه و الگوریتم‌های پیچیده‌ای استفاده می‌کند که این داده‌ها را به برآورد تولید برای اطلاع از تصمیمات ورودی‌، از جمله نرخ استفاده از کود با نرخ متغیر یا مقدار مطلوب آبیاری، تبدیل می‌کند.

استفاده از این روش‌ها به تولیدکنندگان محصولات کشاورزی در سراسر ایالات متحده کمک می‌کند تا در تخصیص منابع کمیاب یا گران قیمت، دقت بیشتری داشته  و به طور همزمان، سود و پایداری را در اولویت قرار دهند.

زمینه دیگر تحقیقات مداوم در علم سنجش از دور این است که چگونه برآورد کربن آلی خاک زمین را با تصاویر ماهواره‌ای مطابقت دهند تا بهترین تغییرات در ذخایر کربن در طول زمان تخمین زده شود.

استفاده از قدرت فضا

صنعت کشاورزی از داده‌های سنجش از دور و تصاویر ماهواره‌ای برای تصمیم‌گیری، درک تغییرات و تخمین شرایط آینده در سراسر جهان استفاده می‌کند مانند پیش‌بینی داده‌های قیمت کالاها‌ محققان و متخصصان صنعت نیز از این داده های فضایی برای پیش‌بینی تغییرات شرایط تحت استراتژی‌های مختلف مدیریتی، سناریوهای اقلیمی و فشارهای بازار استفاده می‌کنند.

اکنون با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سری زمانی و سنجش از دور‌، می‌توان دانش مدیران مزرعه را با داده‌های ماهواره‌ای ترکیب کرد تا مدیران بتوانند تاریخچه کاملی از مزرعه را بیان کرده و به سرمایه‌گذاران اطمینان دهند.

تصاویر ماهواره‌ای،‌نحوه کار در بخش کشاورزی را تغییر می دهد. چنان‌که مدیران، پژوهشگران و سرمایه‌گذاران به داده‌هایی دسترسی دارند که می‌توانند تصمیم‌گیری را بهبود بخشند و صنعت را به مکانی با سلامت بهتر خاک‌، تولید کارآمدتر و کشاورزان شادتر، سوق دهند.