Družicové mise Sentinel systému Copernicus měří a snímkují naši planetu různými způsoby, což nám přináší obrovské množství doplňujících se informací o tom, kterak se mění náš svět a kterak lépe řídit naše prostředí a zdroje. Díky kombinaci různých typů dat ze dvou misí Sentinel a rafinovanému nového nástroji mohou lidé pracující v zemědělském sektoru – ač sami nejsou specialisté na družicová data – monitorovat stav a vývoj plodin. A to s rozlišením na jednotlivá pole.
Pokud jde o potraviny, tak jsme bez jakékoliv diskuse všichni závislí na zemědělství. Růst světové populace a klimatická krize vytváří na produkci potravin a vodní zdroje obrovský tlak. Zatímco bohaté rozvinuté země jsou schopné přečkat neúrodné roky, ztráta vzácné úrody může mít pro mnohé země katastrofální následky.
Družice, které provádějí pozorování z výšky stovek kilometrů, jsou klíčové při monitorování stavu plodin, předpovídání výnosů, vyhodnocování zranitelnosti vůči suchu, stejně jako k odhadům pohlcování uhlíku půdou, což je důležité pro snížení uhlíkové stopy v zemědělství.
Přínosy jsou ovšem mnohem větší, protože lze synergicky využívat zcela odlišné typy družicových dat.
Jen málokdo je ovšem odborníkem na družicová data, takže je kritické vytvořené datové sady upravit tak, aby byly snadno pochopitelné a jednoduše využitelné.
Na základě těchto požadavků ESA ve spojení s nizozemskou Delft University of Technology vyvinula Agricultural Sandbox NL. Jak označení napovídá, jde o nástrojovou sadu pokrývající Nizozemsko, kde je velká část půdy využívána právě k zemědělství.
Prvním zásadním mezníkem projektu bylo, že se týmu podařilo vytvořit mapy celé země zachycující změny v průběhu roku, znázorňující typy plodin, indikátory jejich stavu a rozdíly v růstu na jednotlivých parcelách (v daném případě deklarovaných jako ucelený pozemek s jednou konkrétní plodinou).
Pozoruhodné je, že datová sada dokázala snížit objem dat: z družicových (a běžnými prostředky nezpracovatelných) terabajtů na deset gigabajtů za rok.
Agricultural Sandbox NL využívá radarová data z mise Sentinel-1 systému Copernicus a optická ze sesterské mise Sentinel-2.
Björn Rommen z ESA vysvětluje: „Obě mise poskytují časté přelety, což je kritické pro monitorování stavu plodin zvláště v období růstu. A obě mise nám dodávají detailní informace, každá ovšem jiným způsobem. Sentinel-2 nás informuje o zelenosti rostlin měřením odráženého světla a studiem jejich barvy. Tyto snímky jsou přitom velmi blízké tomu, co vidíme vlastníma očima. Naproti tomu radar na Sentinelu-1 může odhalit informace o struktuře rostliny a o tom, kolik vody obsahuje.“
„Radarová snímky Sentinelu-1 navíc samozřejmě vznikají bez ohledu na oblačnost nebo déšť, což je právě v Nizozemsku mimořádně důležité.“
„Využití obou typů měření společně nám přináší velmi přesnou představu o stavu plodin. Ale Agricultural Sandbox NL je klíčovým v tom, aby tato data byla perfektně připravena pro uživatele, kteří nejsou odborníky na práci s původními zdroji.“
Tým vytváří mapy, které jsou volně dostupné veřejnosti. K dispozici jsou pro každou zemědělskou parcelu v Nizozemsku od roku 2017 do roku 2020.
Zkušební období ukazují, že nástroj má velký potenciál. Díky informacím o parcelách a plodinách je nástroj už dnes využíván pro cvičení neuronových sítí. Díky tomu bude možné získat rychle stejné znalosti i o dalších oblastech, kde podobné informace dosud nejsou k dispozici.
Susan Steele-Dunneová z Delft University of Technology doplňuje: „Jedna z úžasných věcí na práci v Nizozemsku je fakt, že jsou volně přístupná data o hranicích pozemků a typech plodin. Spojením těchto informací s daty z misí Sentinel jsme vytvořili databázi, kde noví uživatelé mohou srovnávat různé pohledy na plodiny získané z misí Sentinel-1 a Sentinel-2.“
„Mohou procházet data podle oblasti, podle typu plodiny nebo je třídit podle času, aby byly patrné třeba efekty sucha, záplav nebo poškození bouří. Data jsou přitom už zpracovaná, takže se s nimi mnohem lépe pracuje. Doufáme, že zpřístupněním těchto dat nových uživatelům můžeme podpořit nové aplikace využívající dat z misí Sentinel v zemědělství.“
Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).
