Naukowcy z Washington State University będą przeszukiwać ponad 20 lat obrazów, aby dowiedzieć się, czy w stanie rośnie technika podwójnego przycinania.
Korzystając z dotacji w wysokości 100,000 XNUMX USD z Biura Zastosowań Zachodniej Wody NASA Jet Propulsion Lab, naukowcy z Washington State University (WSU) wykorzystają uczenie maszynowe do badania zdjęć satelitarnych, aby dowiedzieć się, czy zmiana klimatu i wydłużony sezon wegetacyjny pozwalają rolnikom na uprawę dwóch roślin w jednym sezonie na tym samym polu.
Program Landsat NASA robi i archiwizuje zdjęcia powierzchni Ziemi co 16 dni. W ramach tego nowego grantu Michael Brady ze Szkoły Nauk Ekonomicznych WSU i Kirti Rajagopalan z Wydziału Inżynierii Systemów Biologicznych wykorzystają zdjęcia centralnego i wschodniego Waszyngtonu, aby znaleźć oznaki wzrostu podwójnego przycinania. Współpracownikami są Mingliang Liu i Claudio Stockle z WSU oraz Perry Beale z Departamentu Rolnictwa w Waszyngtonie. Ta praca opiera się na grantu na nasiona z Centrum Badań nad Wodą Stanu Waszyngton.
„W ciągu ostatnich 50 lat okres wegetacyjny w rolnictwie nawadnianym w Waszyngtonie wydłużył się o dwa do trzech tygodni” – powiedział Brady. „Dzięki dłuższemu sezonowi wegetacyjnemu jest teraz bardziej prawdopodobne, że hodowcy będą mogli sadzić, uprawiać i zbierać dwie rundy upraw w ciągu roku”.
Ten wzrost produkcji wymaga znacznie więcej wody, stąd pomysł na to badanie. Biuro Columbia River Departamentu Ekologii Stanu Waszyngton chciało wiedzieć, czy podwójne zbiory stają się coraz bardziej popularne, ponieważ wpłynie to na ilość wody dostępnej dla rolnictwa.
„Podwójne zbiory zużywają znacznie więcej wody niż uprawa i zbiór jednej rośliny” – powiedział Brady. „Ale tak naprawdę nie było sposobu, aby zobaczyć, ilu hodowców teraz dwukrotnie plonuje, nie mówiąc już o tym, jak bardzo się to zwiększyło”.
W tym miejscu wkraczają obrazy satelitarne NASA. Korzystając z uczenia maszynowego, naukowcy będą patrzeć na zdjęcia poszczególnych pól i mierzyć, jak zielone są one.
Na zdjęciu satelitarnym pole, które zaczyna sezon wegetacyjny, staje się brązowe i powoli staje się coraz bardziej zielone, a następnie znów brązowieje, po czym następuje kolejny cykl rosnącej zieloności, prawdopodobnie jest dwukrotnie przycinany. Jedno przycięte pole wykazywałoby tylko jeden cykl rosnącego zielonego zabarwienia, a następnie brązowego aż do następnego sezonu, powiedział Brady.
„Nie ma mowy, żeby osoba, czy kilkanaście osób, mogła przejrzeć te wszystkie zdjęcia tych wszystkich pól przez 20 lat” – powiedział Brady. „Ale dzięki uczeniu maszynowemu możemy zobaczyć, jak bardzo wzrosło podwójne przycinanie na poszczególnych polach w ciągu dwóch dekad”.
Celem jest wykorzystanie ostatnich 20 lat do przewidzenia, o ile wzrosną podwójne plony w ciągu następnej dekady lub dłużej. Naukowcy przyjrzą się również tym samym danym dla części Kalifornii i Arizony, które tradycyjnie mają więcej podwójnych zbiorów ze względu na dłuższe sezony wegetacyjne.
„Kiedy zaczynamy mieć klimat podobny do części Kalifornii, możemy zauważyć, że produkcja żywności przesuwa się w kierunku tego, co robiono w tych obszarach” – powiedział Brady.
Może to mieć duży wpływ na prawa do wody dla rolników w dorzeczu rzeki Columbia. Brady ma nadzieję, że ta dotacja pomoże decydentom uzyskać więcej danych, aby mogli zaplanować potencjalny wzrost zużycia wody.
„Podwójne plony to jeden z potencjalnych sposobów zrównoważenia wpływu zmian klimatycznych na produkcję żywności” – powiedział Brady. „Ale musimy zaplanować wykorzystanie wody. Ten projekt to dobry pierwszy krok w całym procesie”.- Scotta Weybrighta, Uniwersytet Stanowy Waszyngton