Исследователи из Университета штата Вашингтон проанализируют снимки за более чем 20 лет, чтобы узнать, растет ли в штате сельскохозяйственная техника двойного сбора урожая.
Используя грант в размере 100,000 XNUMX долларов США от Западного управления водных приложений Лаборатории реактивного движения НАСА, ученые Университета штата Вашингтон (WSU) будут использовать машинное обучение для изучения спутниковых изображений, чтобы узнать, позволяют ли изменение климата и удлинение вегетационного периода фермерам выращивать два урожая. за один сезон на одном поле.
Программа НАСА Landsat делает и архивирует фотографии поверхности Земли каждые 16 дней. В рамках этого нового гранта Майкл Брэйди из Школы экономических наук WSU и Кирти Раджагопалан с факультета инженерии биологических систем будут использовать изображения центрального и восточного Вашингтона, чтобы найти признаки увеличения двойного урожая. Соавторами являются Минглианг Лю и Клаудио Стокл из WSU и Перри Бил из Министерства сельского хозяйства Вашингтона. Эта работа строится на стартовом гранте Центра водных исследований штата Вашингтон.
«За последние 50 лет или около того вегетационный период орошаемого земледелия в Вашингтоне увеличился на две-три недели», - сказал Брейди. «Благодаря более продолжительному вегетационному периоду у производителей теперь больше шансов сажать, выращивать и собирать два урожая в год».
Для такого увеличения производства требуется гораздо больше воды, поэтому и возникла идея этого исследования. Управление реки Колумбия Департамента экологии штата Вашингтон хотело знать, становится ли двойное выращивание культур более популярным, поскольку это повлияет на количество воды, доступной для сельского хозяйства.
«Двойной урожай требует значительно больше воды, чем выращивание и сбор одного урожая», — сказал Брейди. «Но на самом деле не было способа увидеть, сколько производителей сейчас выращивают двойной урожай, не говоря уже о том, насколько он увеличился».
Вот тут-то и пригодятся спутниковые снимки НАСА. Используя машинное обучение, исследователи будут просматривать фотографии отдельных полей и измерять, насколько они зеленые.
На спутниковом снимке поле, которое в начале вегетационного периода становится коричневым и постепенно становится зеленее, затем снова становится коричневым, после чего следует еще один цикл увеличения зелени, вероятно, подвергается двойной обрезке. По словам Брейди, на одном возделываемом поле будет только один цикл увеличения зеленой окраски, а затем коричневой до следующего сезона.
«Невозможно, чтобы один человек или дюжина человек просмотрели все эти фотографии всех этих полей за 20 лет», — сказал Брейди. «Но с помощью машинного обучения мы можем увидеть, насколько увеличился двойной урожай на отдельных полях за два десятилетия».
Цель состоит в том, чтобы использовать последние 20 лет, чтобы спрогнозировать, насколько увеличится двойной урожай в следующем десятилетии или больше. Исследователи также рассмотрят те же данные для некоторых частей Калифорнии и Аризоны, где традиционно наблюдается более двойной урожай из-за более длительных вегетационных периодов.
«Поскольку климат станет похож на климат в некоторых частях Калифорнии, мы можем увидеть, как производство продуктов питания сместится к тому, что делалось в этих районах», — сказал Брейди.
Это может оказать большое влияние на права фермеров на воду в бассейне реки Колумбия. Брейди надеется, что этот грант поможет лицам, принимающим решения, получить больше данных, чтобы они могли планировать потенциальное увеличение использования воды.
«Двойной сбор урожая — это один из потенциальных способов компенсировать воздействие изменения климата на производство продуктов питания», — сказал Брейди. «Но нам нужно планировать использование воды. Этот проект является хорошим первым шагом в этом процессе».– Скотт Вейбрайт, Университет штата Вашингтон