Χρήση της Τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών στην αειφόρο Γεωργική Διαχείριση και Ανάπτυξη - Η Ινδική εμπειρία

Από RemoteSensing Wiki

S.K.Bhan, S.K. Saha, L.M. Pande and J. Prasad

Indian Institute of Remote Sensing, NRSA DEHRADUN-248001, India.

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

Η αειφόρος γεωργία έχει την υψηλότερη προτεραιότητα σε όλες τις χώρες, ανεπτυγμένες ή αναπτυσσόμενες. Η αεροδιαστημική τηλεπισκόπηση και η τεχνολογία GIS αποκτούν όλο και μεγαλύτερη σημασία ως χρήσιμα εργαλεία για τη βιώσιμη γεωργική διαχείριση και ανάπτυξη. Αυτή η μελέτη ερευνά την ολοκληρωμένη χρήση της τηλεπισκόπησης και της τεχνολογίας GIS σε διάφορους τομείς για τη βιώσιμη διαχείριση και ανάπτυξη της γεωργίας στην Ινδία, με συγκεκριμένα παραδείγματα.

ΣΤΟΧΟΙ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ

Ο ευρύτερος στόχος της βιώσιμης γεωργίας είναι να εξισορροπήσει τη διαθεσιμότητα των πόρων της γης με τις απαιτήσεις των καλλιεργειών, δίνοντας ιδιαίτερη προσοχή στη βελτιστοποίηση της χρήσης των πόρων για την επίτευξη συνεχούς παραγωγικότητας επί μακρό χρονικό διάστημα. Η βιώσιμη αύξηση της παραγωγής των καλλιεργειών θα μπορούσε να επιτευχθεί με την υιοθέτηση μιας σειράς γεωργικών τεχνολογιών, η οποίες μπορούν να συνοψιστούν ως εξής: • Βελτιωμένη τεχνολογία διαχείρισης των καλλιεργειών μέσω της χρήσης ποικιλιών υψηλής απόδοσης, οι οποίες ανταποκρίνονται στις διαθέσιμες εισροές και αντέχουν σε κλιματικές και βιοτικές καταπονήσεις • Κατάλληλα συστήματα καλλιέργειας για διαφορετικές αγρο-οικολογικές περιοχές με βάση το έδαφος, και τις κλιματικές συνθήκες • Ολοκληρωμένη διαχείριση των θρεπτικών ουσιών για τη βελτίωση της παραγωγικότητας του εδάφους και την ελαχιστοποίηση του κινδύνου ρύπανσης του εδάφους, του νερού και του περιβάλλοντος • Ολοκληρωμένη διαχείριση επιβλαβών οργανισμών για τον αποτελεσματικό έλεγχό τους, καθώς και τη μείωση των αρνητικών επιπτώσεων των φυτοφαρμάκων για το περιβάλλον • Προστασία του νερού και του εδάφους για τον έλεγχο της υποβάθμισης του εδάφους και τη βελτίωση της διαθεσιμότητας σε υγρασία. • μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας της χρήση εισροών όσον αφορά την οικονομική απόδοση

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ

1) Ανάλυση συστημάτων καλλιέργειας

Πληροφορίες σχετικά με τα υπάρχοντα συστήματα καλλιέργειας σε μια περιοχή σε σχέση με την τοπική έκταση των καλλιεργειών, την ζωηρότητα, την ετήσια απόδοση και τις αμειψισπορές, είναι σημαντικές για την διαπίστωση περιοχών με χαμηλή έως μέση παραγωγικότητα, όπου η βιώσιμη αύξηση της παραγωγής των καλλιεργειών μπορεί να επιτευχθεί με αποδοχή κατάλληλων πακέτων αγρονομικών διαχείρισης, συμπεριλαμβανομένης της εισαγωγής νέων καλλιεργειών κλπ Η τεχνολογία GIS μπορεί να διαδραματίσει ζωτικό ρόλο στην ανάλυση με χωρική και χρονική ενσωμάτωση σχετικών πληροφοριών. Η Εικόνα 1 δείχνει την χωρική κατανομή των διαφόρων καλλιεργειών η οποία είναι το τελικό αποτέλεσμα μιας μελέτης που διεξάγεται στη Νότια Ινδία (Madnur Watershed, περιοχή Nizamabad, Andhra Pradesh). Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε από GIS με την ενσωμάτωση πολλαπλών χρονικών ψηφιακών δορυφορικών δεδομένων (IRS1B και LISSII) που βασίζονται σε μητρώο των καλλιεργειών στο Kharif (περίοδος των βροχών), στο Rabi (το χειμώνα) και τις εποχές των καλλιεργειών το καλοκαίρι .Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης συνοψίζονται στον Πίνακα 1.

Εικόνα 1: Χάρτης καλλιεργειών που δημιουργείται μέσω συνδυασμένης χρήσης χρονικών ψηφιακών δορυφορικών δεδομένων και GIS.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το 52% της περιοχής μελέτης έχει χαμηλή παραγωγικότητα στις –μιας εποχής- καλλιέργειες (ρύζι ή σόργο ή ξηρικές καλλιέργειες). Μόνο το 10% της περιοχής έχει μέτρια προς υψηλή παραγωγικότητα στις καλλιέργειες δύο και τριών εποχών. Το μεγαλύτερο μέρος της λεκάνης απορροής δεν διαθέτει εγκαταστάσεις άρδευσης και ως εκ τούτου ξηρικές καλλιέργειες που καλλιεργούνται μόνο στη μια εποχή από τις τρεις σε ένα έτος είναι το κύριο σύστημα γεωργίας στην περιοχή.

2) Χωροταξικός σχεδιασμός αγροοικολογικών ζωνών

Οι Αγρο-οικολογικές ζώνες είναι μια σημαντική βάση αειφόρου σχεδιασμού γεωργικής χρήσης γης μιας περιοχής. Περιλαμβάνουν την οριοθέτηση τοπίων σε περιοχές που είναι σε μεγάλο βαθμό ομοιογενείς όσον αφορά το αγρο-κλίμα, το έδαφος και τα χαρακτηριστικά του και είναι επίσης σχετικά ομοιόμορφη σε σχέση με τις δυνατότητες παραγωγής των καλλιεργειών. Η τεχνολογία GIS είναι πολύ χρήσιμη για την αυτοματοποιημένη λογική ενσωμάτωσης των δεδομένων Το Σχήμα 2 απεικονίζει μια μεθοδολογία που βασίζεται σε Τηλεπισκόπηση και Γεωγραφικά Συστημάτα Πληροφοριών με χρήση δορυφορικών εικόνων (IRS-1Β: LISS Ι & ΙΙ), χαρτών εδάφους, χρήσης γης και καθεστώτος άρδευσης, δεδομένα κλίσεων και βοηθητικά δεδομένα χαρακτηριστικών γης και εισροών.

3) Απογραφή διάβρωσης του εδάφους

Οι πληροφορίες σχετικά με τη διάβρωση του εδάφους, όπως η ποσοτικοποίηση της απώλειας και της διατήρησης του εδάφους λόγω διάβρωσης και η ιεράρχηση των λεκανών απορροής, παρέχει ζωτικής σημασίας πληροφορίες για τη βιώσιμη γεωργική διαχείριση σε σχέση με την προστασία του εδάφους. Οι τεχνικές τηλεπισκόπησης και GIS χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά στην Ινδία για την προετοιμασία απογραφών με την ενσωμάτωση χαρτών φυσιογραφίας, χρήσεων γης / κάλυψης γης, κλίσης εδάφους και άλλων βοηθητικών δεδομένων.

4) Δυναμική του εδαφικού άνθρακα και αξιολόγηση της παραγωγικότητας της γης

Με τη μελέτη της δυναμικής του άνθρακα των αγρο-οικοσυστημάτων είναι δυνατόν να ποσοτικοποιηθεί η σταθεροποίηση και απελευθέρωση του διοξειδίου του άνθρακα στο σύστημα εδαφος-καλλιέργεια-φυτό. Αυτή η γνώση είναι απαραίτητη για την εκτίμηση της καταστροφής της οργανικής ύλης του εδάφους, τη μακροχρόνια γονιμότητα του εδάφους και τη σταθερή παραγωγικότητα των αγροοικοσυστημάτων. Μια ολοκληρωμένη μεθοδολογία που βασίζεται σε Τηλεπισκόπηση και Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών αναπτύχθηκε για τη μελέτη της δυναμικής του άνθρακα χρησιμοποιώντας μοντέλα όπως το Όσναμπρικ – Βιόσφαιρα.

5) Ολοκληρωμένος περιορισμός της ξηρασίας

Μια ολοκληρωμένη μέθοδος για τον περιορισμό της ξηρασίας, χρησιμοποιείται επιχειρησιακά στην Ινδία και αποτελεί μια από τις στρατηγικές για την αειφόρο ανάπτυξη της γεωργίας. Ενσωματώνει έναν δορυφορικό φασματικό δείκτη βλάστησης (VI), δεδομένα χρήσεων γης / κάλυψης γης μετεωρολογικά δεδομένα και άλλα βοηθητικά στοιχεία. Η επεξεργασία των πληροφοριών μέσω GIS, παρέχει μια ρεαλιστική εκτίμηση της ξηρασίας (Σχήμα 7).

Σχήμα 7: Εθνικό σύστημα παρακολούθησης και αξιολόγησης της ξηρασίας (διάγραμμα ροής)