Εφαρμογές τηλεπισκόπησης στη γεωργία από την Εθνική Γεωργική Στατιστική Υπηρεσία (USDA) του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ
Από RemoteSensing Wiki
Claire G. Boryan και Jeffrey T. Bailey
Αρχικός τίτλος: «Remote Sensing Applications in Agriculture at the United States Department of Agriculture (USDA) National Agricultural Statistics Service (NASS)»
1. Εισαγωγή
Η Εθνική Γεωργική Στατιστική Υπηρεσία (NASS) του Υπουργείου Γεωργίας των Ηνωμένων Πολιτειών (USDA) στοχεύει στην έγκαιρη και με ακρίβεια παροχή πληροφοριών που σχετίζονται με τον τομέα της γεωργίας στις ΗΠΑ. Ως εκ τούτου, πραγματοποιούνται εκατοντάδες μελέτες ετησίως σχετικά με κάθε γεωργική δραστηριότητα. Η NASS έχει πραγματοποιήσει έρευνες για τις καλλιεργήσιμες εκτάσεις με τη χρήση της τηλεπισκόπησης από τις αρχές δεκαετίας του 1970. Η τεχνολογική πρόοδος των τελευταίων ετών επέτρεψαν στη NASS τη χρήση των μεθόδων αυτών με ακρίβεια και πλέον «πέρασαν» από το στάδιο της έρευνας στο στάδιο της εφαρμογής, συμβάλλοντας ουσιαστικά στον εντοπισμό και στην αποτύπωση των διαχρονικών αλλαγών των καλλιεργούμενων εκτάσεων. Το γεγονός αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ύπαρξη πληθώρας δεδομένων, στη βελτίωση των μεθοδολογικών προσεγγίσεων, στην ευρεία διαθεσιμότητα του λογισμικού και στη βελτίωση της ποιότητας οπτικής απεικόνισης των περιοχών και των δεδομένων που απαιτούνται για την εξαγωγή συμπερασμάτων. Ήδη έχουν προκύψει συμπεράσματα σχετικά με τις καλλιέργειες καλαμποκιού και σόγιας σε 10 βασικές ως προς την αγροτική παραγωγή πολιτείες και αναμένεται να επεκταθεί η χρήση της τηλεπισκόπησης σε όλες τις πολιτείες και να περιλαμβάνει και άλλα είδη καλλιεργειών. Επίσης η NASS πραγματοποιεί προσπάθειες έτσι ώστε να διευρυνθεί η χρήση μεθόδων τηλεπισκόπησης στη χαρτογράφηση της υγρασίας του εδάφους και στην παρακολούθηση και αποτύπωση των καταστροφών στις καλλιέργειες έτσι ώστε να γνωρίζουν οι αγρότες ποιες καλλιέργειες θα ευδοκιμήσουν στις εκάστοτε περιοχές και να προκύπτουν συμπεράσματα σχετικά με τις διαχρονικές αλλαγές στις καλλιεργήσιμες εκτάσεις.
2. Πρόσφατα επιτεύγματα της NASS με τη χρήση μεθόδων τηλεπισκόπησης
Για πρώτη φορά στις 10 Ιανουαρίου του έτους 2010 η NASS ολοκλήρωσε ένα περιεκτικό, ψηφιδωτό και γεωαναφερμένο εθνικό θεματικό επίπεδο καλλιεργήσιμων εκτάσεων για 48 πολιτείες. Το επίπεδο αυτό δημιουργήθηκε σε περιβάλλον ΓΠΣ με τη χρήση της τηλεπισκόπησης και αποτελεί σημαντικό εργαλείο για κρατικούς φορείς, επιστήμονες, ερευνητές και για κάθε άλλη ομάδα ανθρώπων που ενδιαφέρεται να μελετήσουν τα είδη, την έκταση και την χωρική κατανομή των γεωργικών εκτάσεων. Επιπλέον, για πρώτη φορά το 2007 πραγματοποιήθηκε εκτίμηση των παραγόμενων ποσοτήτων προϊόντων που θα προκύψουν από τις καλλιέργειες καλαμποκιού χωρίς να πρέπει να περιμένουν μέχρι το τέλος της σεζόν και το 2010 οι προβλέψεις αφορούσαν 16 διαφορετικά είδη καλλιέργειας για 26 πολιτείες και αναμένεται να συμπεριληφθούν περισσότερα είδη και να επεκταθεί το δίκτυο παρακολούθησης και μελέτης μέσω δορυφόρων και σε άλλες πολιτείες.
3. Βασικά «συστατικά» της τηλεπισκόπησης
Το πρώτο κρίσιμο «συστατικό» σε κάθε λογισμικό τηλεπισκόπησης είναι οι πραγματικές πληροφορίες για το έδαφος. Χωρίς δεδομένα για το εδάφους δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί ο προσδιορισμός των κατηγοριών κάλυψης γης, απαιτούμενο στοιχείο για την εφαρμογή της μεθόδου της ταξινόμησης, και συνεπώς είναι αδύνατο να υπάρξουν αξιόπιστα αποτελέσματα από τη δημιουργία ταξινομημένων εικόνων. Γίνεται λοιπόν ξεκάθαρη η ανάγκη για την επεξεργασία δορυφορικών εικόνων και φυσικά θα πρέπει να επιλεχθεί η κατάλληλη ανάλογα με το κόστος και τη χωρική, χρονική διακριτική και ραδιομετρική φασματική ικανότητα που απαιτείται για την εκάστοτε έρευνα. Σημαντικό είναι επίσης να επιλεχτεί μια πηγή εικόνων που παρέχει μια «εγγύηση» για μελλοντική συνέχεια σε επόμενο στάδιο της μελέτης.
4. Μελλοντική έρευνα
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η NASS επί του παρόντος πραγματοποιεί τη μετάβαση των εργασιών εκτίμησης των καλλιεργούμενων εδαφών από την έρευνα στην πράξη. Για το 2010, η NASS αναμένει να διαμορφώσει εκτιμήσεις απόδοσης σε 10 πολιτείες για το καλαμπόκι και τη σόγια. Η Υπηρεσία Γεωργικής Έρευνας (ARS) του USDA έχει συνεργαστεί με τη NASS τα τελευταία 10 χρόνια έτσι ώστε να αναπτύξει μοντέλα απόδοσης χρησιμοποιώντας κυρίως τον Δείκτη Βλάστησης NVDI, με ακριβή αποτελέσματα που μπορούν όμως να έχουν ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια στο μέλλον. Η NASS ενδιαφέρεται να επεκτείνει το πρόγραμμα για την κάλυψη των υπόλοιπων πολιτειών και καλλιεργειών ενώ εξετάζεται ο τρόπος με τον οποίο τα μοντέλα θα μπορούν να συνεκτιμήσουν και άλλα δεδομένα, όπως αυτά που σχετίζονται με τον καιρό.
4. Συμπεράσματα
Το πρόγραμμα μελέτης των καλλιεργούμενων εκτάσεων της NASS με τη χρήση της τηλεπισκόπισης υπήρξε επιτυχές εν μέρει λόγω των συνεργασιών που ιδρύθηκαν με την πάροδο των ετών και της διαθεσιμότητας των δορυφορικών δεδομένων. Σε κάθε περίπτωση, η εφαρμογή της τηλεπισκόπησης πέραν από επιτυχημένη πρέπει να θεωρηθεί και αναγκαία καθώς προσφέρει δυνατότητες που οι παραδοσιακές μέθοδοι δεν μπορούν, όπως την εκτίμηση της απόδοσης μιας καλλιεργήσιμης έκτασης. Επιπλέον, οι πληροφορίες και τα συμπεράσματα από την επεξεργασία των δεδομένων προκύπτουν εύκολα, γρήγορα και με αρκετά μεγάλη ακρίβεια, γεγονός που την καθιστά ιδανικό «εργαλείο» για κάθε εφαρμογή.
Πηγή: [www.fao.org]
