清研智庫:衛星測繪使農業更智慧更綠色環保
衛星測繪能否幫助我們在地球上實現更綠色環保的糧食種植方式?這是精準農業背后的真實野心,這是一種新的技術驅動型農業,利用衛星捕捉到的數據幫助農民以更少的成本種植更多的糧食,或許還能在此過程中幫助提高糧食供應系統的透明度。
在可持續發展方面,農業的名聲并不好。持續不斷的驅動力來養活不斷增長的全球人口,使其成為毀林和氣候變化的主要原因。但利用衛星圖像建立地球表面的綜合地圖提供了一個重要的信息來源,使農民能夠更好地監測他們的田地,管理他們的作物,并最終提高產量和效率。
衛星測繪不是一項新技術。早在1959年,美國宇航局NASA的 “探索者6號 “拍攝了第一張非常模糊的地球黑白衛星圖像,但近年來,新型衛星所能達到的精度和覆蓋范圍的廣度,為衛星測繪打開了無限的可能性。
Planet公司業務發展總監Zara Khan解釋說,Planet公司幾乎每天都在捕捉整個地球的地貌,每像素的分辨率約為3-5米。Planet公司是一家領先的地理空間數據供應商,它通過其約200顆衛星獲得地理空間數據。
農業部門很快就看到了這種高分辨率、高覆蓋率和高頻率數據的潛在價值,因為這些數據提供了監測一系列實時因素的機會,如生長速度、土壤狀況、作物損害和用水量,甚至精確到每塊田地。
因此,衛星測繪已經成為農學家和農民尋求實踐精準農業的寶貴工具,其原理是應用遙感、云計算和人工智能等一系列技術創新,幫助農民以較少的成本實現更多的種植。
通過更好地了解特定領域的情況,農民現在可以對正確的行動路線做出更明智的決定,這反過來又可以帶來更可持續的農業實踐。無論是更有針對性地施用化肥以降低污染徑流的風險,還是及早發現灌溉問題以減少水資源浪費,或是利用衛星地圖幫助規劃聯合收割機的最有效路線,這種圖像與其他數據集和其他分析工具相結合,都有助于優化投入。
雖然潛力深遠,畢竟這些數據覆蓋了整個地球,但目前面臨的最大挑戰是如何將相關信息傳遞給足夠多的最終用戶(農民),并以可獲取和可操作的方式傳遞給他們。
眾多第三方公司和組織正在努力利用衛星圖像,并對內容進行整理,使其與特定的終端用戶相關,無論他們是尋找印尼水稻作物異常的農民,還是尋找更好管理牧場的澳大利亞奶農。
Zara Khan認為,另一個關鍵的挑戰是確保信息能夠傳遞到最后一英里。合作伙伴公司不得不將使用的語言本地化,或者將關鍵數據轉換成pdf格式,以便更容易通過手機分享。
各公司不僅在研究如何在短期內使用這些數據,而且還在探索如何分析龐大的歷史衛星圖像檔案以進行預測。由于強大的超級計算機的發展,這正變得越來越有可能,這些計算機可以利用機器學習來研究過去10年衛星圖像的模式和趨勢。其目的是能夠利用這些預測對潛在的作物產量做出更準確的預測,或在干旱或疾病等問題發生之前就發出信號。
但是,衛星測繪不僅有可能幫助種植者更有效地耕作。隨著供應商和消費者越來越關注跟蹤他們的食物在哪里以及如何種植,這些數據也有可能在衡量更廣泛的食品供應鏈的可持續性和最佳實踐方面發揮重要作用。
如果不派檢查員訪問個別農場,就很難檢查農民是否真正采用了良好的做法,比如他們放牧牲畜的頻率,或者供應商是否真的從沒有造成森林砍伐的農場采購。
但是,通過利用種植過程中使用的相同的衛星測繪數據,可能會有一個更快、更簡單的方法來監測農民是否在做他們所宣稱的事情,是否真的符合相關的規則和條例。
美國的奶農是一個早期的實踐例子,他們利用通常用于跟蹤牧場管理和生物量使用的衛星數據來證明他們的牛在戶外放牧的時間符合美國農業部(USDA)的有機認證標準。
這一切都是相通的,它只是展示了你可以利用這項技術實現不同結果的方式,無論你是種植者、供應商還是消費者。
展望未來,衛星測繪能夠以相對低廉的價格快速記錄大面積的土地,這可能會使其在測量碳農業的影響時變得非常寶貴,碳農業是指改善農場土壤的健康狀況,使其能夠從大氣中清除更多的二氧化碳。
雖然對這種方法的功效一直存在一些爭論,但碳農顯然是一個機會,在美國農業部新任負責人湯姆·維爾薩克的領導下,以及作為歐盟2020年后共同農業政策(CAP)的一個關鍵部分,美國正在積極追求。當涉及到可持續發展和潛在的碳補償領域時,衛星圖像肯定可以在灌輸更大的透明度和可信度方面有所幫助。
衛星測繪本身并不能為更可持續的農業未來提供答案,但當與其他技術創新相結合時,它確實有可能幫助解決農民、消費者、供應商和政府目前面臨的許多挑戰。
作者Nick Measures,來源Eco-Business,清研智庫李梓涵編譯