Новая строгая оценка точности инструмента дистанционного зондирования для поддержки спутникового управления водными ресурсами

Ученые провели всестороннюю оценку точности данных платформы OpenET, которая использует спутниковые данные NASA и USGS Landsat для расчета эвапотранспирации (ET) — потерь воды в атмосферу через испарение с почвы и транспирацию растений — на уровне отдельных полей. Исследование, опубликованное в Nature Water, показало высокую точность инструмента для мониторинга водопользования в сельском хозяйстве.

Это имеет ключевое значение для устойчивого управления водными ресурсами в засушливых регионах, таких как Калифорния и юго-запад США, где назревает кризис водной устойчивости. Точные данные о расходе воды на уровне полей могут революционизировать оперативный мониторинг и принятие решений.

Точность данных OpenET оценивали, сравнивая их с измерениями с 152 наземных микрометеорологических станций (вихреко-вариационных flux towers). Для однолетних культур (пшеница, кукуруза, соя, рис) средняя ошибка данных OpenET составила примерно 10–20% для месячных, сезонных и годовых значений ET. В пик сезона роста в средиземноморском климате месячные ошибки стабильно были ниже 10%. Для садов точность была более вариативной (17%), что может быть связано с влиянием теней от высокой растительности на спутниковые данные.

«Эвапотранспирация — один из самых сложных для измерения гидрологических потоков, и то, что мы можем количественно оценивать его из космоса с точностью, сравнимой или лучшей, чем у наземных метеостанций для сельхозугодий, действительно примечательно», — отметил соавтор исследования Джастин Хантингтон.

Данные OpenET также можно использовать для мониторинга природных экосистем. Хотя абсолютная ошибка для большинства типов природного покрова была менее 1 мм в день, относительные ошибки выше (35% для лесов, 50% для кустарниковых зарослей) из-за значительно более низких общих значений ET. Тем не менее, эти данные остаются полезными индикаторами воздействия засухи, водного стресса растительности и доступности воды.

Будущие исследования будут сосредоточены на природных экосистемах и оценке эффективности OpenET в условиях различных мер по управлению водопотреблением в сельском хозяйстве, например, в бассейне реки Колорадо.