Изследователи от Вашингтонския държавен университет ще проучат повече от 20 години изображения, за да разберат дали земеделската техника на двойно отглеждане на култури се увеличава в щата.
Използвайки безвъзмездна помощ от 100,000 XNUMX щатски долара от Western Water Applications Office на NASA Jet Propulsion Lab, учените от Вашингтонския държавен университет (WSU) ще използват машинно обучение, за да изучават сателитни изображения в опит да научат дали изменението на климата и удълженият вегетационен период позволяват на фермерите да отглеждат две култури в един сезон в същото поле.
Програмата Landsat на НАСА прави и архивира снимки на земната повърхност на всеки 16 дни. За тази нова безвъзмездна помощ Майкъл Брейди от Училището по икономически науки на WSU и Кирти Раджагопалан, катедра по инженерство на биологични системи, ще използват изображения на централен и източен Вашингтон, за да търсят признаци за увеличаване на двойното отглеждане. Mingliang Liu и Claudio Stockle от WSU и Perry Beale от Министерството на земеделието на Вашингтон са сътрудници. Тази работа се основава на първоначален грант от Центъра за изследване на водите на щата Вашингтон.
„През последните около 50 години вегетационният сезон за поливното земеделие във Вашингтон се е увеличил с две до три седмици“, каза Брейди. „С по-дългия вегетационен период вече е по-вероятно производителите да могат да засаждат, отглеждат и събират два кръга култури за една година.“
Това увеличение на производството изисква много повече вода, откъдето идва идеята за това изследване. Службата на река Колумбия към Държавния департамент по екология искаше да знае дали двойното отглеждане става все по-популярно, защото това ще повлияе на количеството налична вода за селското стопанство.
„Двойното отглеждане използва значително повече вода, отколкото отглеждането и прибирането на една реколта“, каза Брейди. „Но всъщност не е имало начин да се види колко производители събират двойна реколта сега, да не говорим колко се е увеличила.“
Това е мястото, където се намесват сателитните изображения на НАСА. Използвайки машинно обучение, изследователите ще разглеждат снимки на отделни полета и ще измерват колко зелени са те.
На сателитно изображение поле, което започва сезона на растеж в кафяво и бавно става по-зелено, след което отново става кафяво, последвано от друг цикъл на нарастваща зеленина, вероятно е двойно изрязано. Единично обработено поле би показало само един цикъл на нарастващо зелено оцветяване, последвано от кафяво до следващия сезон, каза Брейди.
„Няма начин човек или дузина хора да разгледат всички тези снимки на всички тези полета в продължение на 20 години“, каза Брейди. „Но използвайки машинно обучение, можем да видим колко двойно отглеждане на култури се е увеличило в отделни полета за две десетилетия.“
Целта е да се използват последните 20 години, за да се предвиди колко ще се увеличи двойното отглеждане през следващото десетилетие или повече. Изследователите също така ще разгледат същите данни за части от Калифорния и Аризона, които традиционно имат повече двойни култури поради по-дългите вегетационни сезони.
„Тъй като започнем да имаме климат, подобен на части от Калифорния, може да видим, че производството на храна се измества към това, което е направено в тези райони“, каза Брейди.
Това може да има голямо въздействие върху правата на водата за фермерите в басейна на река Колумбия. Брейди се надява, че тази безвъзмездна помощ ще помогне на вземащите решения да имат повече данни, за да могат да планират потенциално увеличаване на потреблението на вода.
„Двойното отглеждане е един потенциален начин за компенсиране на въздействието на изменението на климата върху производството на храни“, каза Брейди. „Но трябва да планираме използването на вода. Този проект е добра първа стъпка в процеса.“- Скот Уейбрайт, Вашингтонския държавен университет