Παρακολούθηση καλλιεργειών/ Εκτίμηση περιεκτικότητας σε νερό

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 20:57, 26 Ιανουαρίου 2016

Εικόνα 1: Θερμική απεικόνιση περιεκτικότητας σε νερό των καλλιεργημένων πεδίων. Πηγή: Wikimedia Commons and US Agricultural Research Service

Εικόνα 2: Φασματική ανταπόκριση βλάστησης στην άρδευση και μείωση των επιπτώσεων με την πάροδο του χρόνου. Πηγή: Satellite Imaging Corporation

Όλες οι βιοχημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε ένα φυτό παράγουν θερμότητα. Το νερό που χρειάζονται τα φυτά για να επιβιώσουν, όπως όλοι οι οργανισμοί, είναι το ΄΄μεταφορικό μέσο΄΄ για να μεταφερθούν τα θρεπτικά συστατικά από το έδαφος προς κάθε μέρος του φυτού. Το νερό εισέρχεται στο φυτό από τις ρίζες, ταξιδεύει μέσω του κυρίου στελέχους και τα κλαδιά, φθάνοντας τελικά στα φύλλα. Από εκεί, μέσω των πόρων του φύλλου, γνωστά ως στόματα, βγαίνει στην ατμόσφαιρα. Η διαδικασία αυτή είναι γνωστή ως εφίδρωση.

Κατά την άρδευση το νερό απορροφά θερμότητα και την αφαιρεί από το φυτό όταν αναδύεται, μέσω των στομάτων των φύλλων, στην ατμόσφαιρα. Όταν δεν υπάρχει αρκετό νερό και τα φυτά βρίσκονται σε κατάσταση καταπόνησης, δεν μπορούν να απομακρύνουν θερμότητα μέσω εφίδρωσης αρκετά γρήγορα κι έτσι, αυξάνεται η θερμοκρασία τους.

Στην εικόνα 1, μπορούμε να δούμε τη μεταβλητότητα της περιεκτικότητας του νερού σε κάθε χωράφι. Τα μπλε pixels αντιπροσωπεύουν φυτά με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό, το πράσινο δείχνει φυτά με μέση περιεκτικότητα και το κόκκινο δείχνει φυτά που υποφέρουν από χαμηλή συγκέντρωση νερού. Η ποικιλομορφία αυτή εμφανίζεται λόγω της μεταβλητής ικανότητας του εδάφους σε διαφορετικά τμήματα του χωραφιού, στο να απορροφήσει το νερό και στη συνέχεια να το παρέχει στα φυτά. Ένα από τα προβλήματα της μεθόδου αυτής, παρουσιάζεται όταν υπάρχει μερική κάλυψη του εδάφους από βλάστηση. Όταν η βλάστηση δεν καλύπτει πλήρως το έδαφος, η θερμοκρασία εδάφους επηρεάζει το θερμικό σήμα που καταγράφεται από τον αισθητήρα. Όταν συμβαίνει αυτό είναι εύκολο να μπερδέψουμε τη χαμηλή κάλυψη βλάστησης και το ζεστό χώμα και να συμπεράνουμε ότι υπάρχει καταπόνηση που προκαλείται στα φυτά από έλλειψη νερού. Ωστόσο, αν ξέρουμε περίπου το ποσοστό κάλυψης του εδάφους, και ιδιαίτερα την ποσότητα της φυλλικής επιφανείας ανά μονάδα εδάφους, μπορούμε να διορθώσουμε τη μέτρηση και να μειώσουμε τις επιδράσεις της συμμετοχής του εδάφους στο θερμικό σήμα.

Στις παρακάτω εικόνες είναι ορατές οι επιπτώσεις της άρδευσης εντός των φυτών. Η άρδευση που έγινε από 24 Ιουνίου έως 19 Ιουλίου δείχνει τη μεγάλη περιεκτικότητα νερού στη 2η εικόνα. Σταδιακά, η ποσότητα του νερού μειώνεται καθώς προχωράμε από το καλοκαίρι στο φθινόπωρο. Συμπερασματικά, η Τηλεπισκόπηση μπορεί να ανιχνεύσει την αύξηση της θερμοκρασίας των φυτών, όταν δεν υπάρχει αρκετό νερό και τα φυτά βρίσκονται σε κατάσταση καταπόνησης, με τη χρήση της περιοχής του φάσματος που είναι ευαίσθητο στη θερμότητα, παρέχοντας δεδομένα συχνά, γεγονός που επιτρέπει τη στενή παρακολούθηση των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα μέσα σε μικρό χρονικό διάστημα.

Πηγή: www.seos-project.eu