Дослідники Університету штату Вашингтон вивчатимуть понад 20 років зображень, щоб дізнатися, чи поширюється в штаті сільськогосподарська техніка подвійних культур.
Використовуючи грант у розмірі 100,000 XNUMX доларів США від Лабораторії реактивного руху NASA Western Water Applications Office, вчені Університету штату Вашингтон (WSU) використовуватимуть машинне навчання для вивчення супутникових зображень, щоб дізнатися, чи зміна клімату та подовжений вегетаційний період дозволяють фермерам вирощувати дві культури. в один сезон на тому самому полі.
Програма NASA Landsat робить і архівує фотографії поверхні Землі кожні 16 днів. Для цього нового гранту Майкл Брейді зі Школи економічних наук WSU і Кірті Раджагопалан з Департаменту інженерії біологічних систем використовуватимуть зображення центрального та східного Вашингтона, щоб шукати ознаки збільшення подвійних культур. Mingliang Liu і Claudio Stockle з WSU і Perry Beale з Вашингтонського департаменту сільського господарства є співавторами. Ця робота базується на початковому гранті Центру дослідження води штату Вашингтон.
«За останні 50 років або близько того вегетаційний період для зрошуваного землеробства у Вашингтоні збільшився на два-три тижні», — сказав Брейді. «З довшим вегетаційним періодом тепер більша ймовірність того, що виробники зможуть посадити, виростити та зібрати два цикли врожаю на рік».
Збільшення виробництва вимагає набагато більше води, звідки і виникла ідея цього дослідження. Управління Департаменту екології штату Вашингтон з річки Колумбія хотіло знати, чи стає подвійний урожай більш популярним, оскільки це вплине на кількість води, доступної для сільського господарства.
«Подвійний урожай використовує значно більше води, ніж вирощування та збір одного врожаю», — сказав Брейді. «Але насправді не було способу побачити, скільки виробників зараз збирають подвійний урожай, не кажучи вже про те, наскільки він збільшився».
Саме тут на допомогу приходять супутникові зображення NASA. Використовуючи машинне навчання, дослідники переглядатимуть фотографії окремих полів і вимірюватимуть, наскільки вони зелені.
На супутниковому зображенні поле, яке починає вегетаційний період коричневим і повільно стає зеленішим, а потім знову стає коричневим, після чого слідує ще один цикл збільшення зелені, ймовірно, буде обрізано подвійно. За словами Брейді, одне оброблене поле демонструватиме лише один цикл збільшення зеленого забарвлення, а потім коричневого до наступного сезону.
«Неможливо, щоб людина або десяток людей могли переглянути всі ці фотографії всіх полів за 20 років», — сказав Брейді. «Але використовуючи машинне навчання, ми можемо побачити, наскільки подвійний врожай збільшився на окремих полях за два десятиліття».
Мета полягає в тому, щоб використати останні 20 років, щоб спрогнозувати, наскільки подвійний урожай збільшиться в наступне десятиліття або більше. Дослідники також розглядатимуть ті самі дані для частин Каліфорнії та Арізони, де традиційно більше подвійних урожаїв через довший період вегетації.
«Оскільки у нас буде клімат, схожий на клімат у деяких частинах Каліфорнії, ми можемо побачити, що виробництво їжі зміниться на те, що було зроблено в цих регіонах», — сказав Брейді.
Це може сильно вплинути на права фермерів на воду в басейні річки Колумбія. Брейді сподівається, що цей грант допоможе особам, які приймають рішення, мати більше даних, щоб вони могли планувати потенційне збільшення споживання води.
«Вирощування подвійних культур є одним із потенційних способів компенсувати вплив зміни клімату на виробництво продуктів харчування», — сказав Брейді. «Але нам потрібно планувати використання води. Цей проект є хорошим першим кроком у цьому процесі».- Скотт Вейбрайт, Університет штату Вашингтон