Спутниковые данные для сельского хозяйства
Обеспечение производства сельскохозяйственных культур на планете устойчивым способом является одной из больших задач нашего времени, в том числе в свете изменения климата. С одной стороны, устойчивое земледелие означает долгосрочное гарантирование производства продуктов питания, текстиля и энергии. С другой — оно включает защиту природных ресурсов и экосистем.
В этом отношении могут быть полезны спутниковые данные: они предоставляют информацию, например, о росте полевых культур. Эти знания позволяют оптимизировать использование удобрений для более эффективной защиты грунтовых вод, поскольку избыток минеральных удобрений может привести к повышенному содержанию нитратов в питьевой воде. Данные из космоса также позволяют на ранней стадии оценивать потери урожая, связанные с засухой, что особенно важно для фермеров в более бедных странах.
Международная сеть измерительных станций
Для использования спутниковых данных в этих целях в рамках исследовательского проекта GLAM.DE под руководством профессора Кристофера Конрада из Университета Юлиуса-Максимилиана (JMU) в Вюрцбурге (Бавария, Германия) разрабатываются инновационные методы. Кроме того, проект направлен на интеграцию немецкого опыта в области спутникового дистанционного зондирования в международную сеть. Федеральное министерство экономики и энергетики Германии (BMWi) финансирует проект суммой около 400 000 евро.
Первый рубеж уже достигнут: площадка для оценки и валидации состояния почв DEMMIN в Мекленбурге-Передней Померании присоединилась к международной инициативе «Совместный эксперимент по оценке и мониторингу урожая» (JECAM) в рамках GLAM.DE. Это первая немецкая площадка, представленная в этой инициативе. DEMMIN — это совместная крупномасштабная испытательная площадка, управляемая Германским центром авиации и космонавтики (DLR) и Германским исследовательским центром геонаук в Потсдаме (GFZ).
«Будучи частью JECAM, мы получаем доступ к множеству других измерительных данных, собранных в различных точках планеты, — объясняет профессор Конрад. — Это создает оптимальные возможности для разработки и валидации в разных сельскохозяйственных регионах мира новых методов определения роста растений, биомассы и влажности почвы по спутниковым данным».
Факты о DEMMIN
Площадка для измерения и валидации состояния почв DEMMIN (Durable Environmental Multidisciplinary Monitoring Information Network) расположена к востоку от города Деммин в Мекленбурге-Передней Померании. Она была запущена в 1999 году как крупномасштабный испытательный полигон DLR. С 2011 года GFZ оснастил её дополнительными измерительными приборами.
Площадь более 30 000 гектаров делает эту сеть экологического мониторинга уникальной для Германии. Информация о климате и почве в почти реальном времени собирается по радиосети с высоким временным разрешением: сеть экологических датчиков включает 43 станции. Они измеряют, среди прочего, температуру воздуха, осадки, ветер и параметры радиации с интервалом в 15 минут. Кроме того, под сельскохозяйственными полями установлены 63 станции измерения влажности почвы.
«DEMMIN предоставляет огромный массив данных, который позволяет нам постоянно совершенствовать мониторинг сельскохозяйственных угодий на основе спутниковых данных», — говорит Эрик Борг из DLR, со-инициатор испытательной площадки. «Ключевыми элементами являются поддержание стандартов и качества данных, а также предоставление данных, например, через портал данных TERENO TEODOOR», — добавляет Даниэль Шпенглер из GFZ.