华盛顿州立大学的研究人员将搜寻 20 多年的图像,以了解该州双季耕作技术是否正在增加。
华盛顿州立大学 (WSU) 的科学家利用 NASA 喷气推进实验室西部水应用办公室提供的 100,000 万美元拨款,利用机器学习技术来研究卫星图像,以了解气候变化和生长季节延长是否允许农民种植两种作物在同一场比赛的一个赛季中。
NASA 的 Landsat 计划每 16 天拍摄一次地球表面的照片并存档。对于这笔新拨款,华盛顿州立大学经济科学学院的迈克尔·布雷迪 (Michael Brady) 和生物系统工程系的科尔蒂·拉贾戈帕兰 (Kirti Rajagopalan) 将使用华盛顿中部和东部的图像来寻找双季作物增加的迹象。华盛顿州立大学的刘明亮和克劳迪奥·斯托克尔以及华盛顿农业部的佩里·比尔是合作者。这项工作是在华盛顿州水研究中心的种子资助的基础上进行的。
“在过去 50 年左右的时间里,华盛顿灌溉农业的生长季节增加了两到三周,”布雷迪说。 “随着生长季节的延长,种植者现在更有可能在一年内种植、种植和收获两轮作物。”
产量的增加需要更多的水,这就是这项研究的想法的来源。华盛顿州生态部哥伦比亚河办公室想知道双季作物是否变得越来越流行,因为这会影响农业可用水量。
“双季作物的用水量比种植和收获单一作物要多得多,”布雷迪说。 “但目前还没有真正的方法来了解现在有多少种植者在进行双季作物,更不用说增加了多少。”
这就是美国宇航局卫星图像的用武之地。利用机器学习,研究人员将查看各个田地的照片并测量它们的绿色程度。
在卫星图像上,生长季节开始时为棕色,然后慢慢变绿,然后再次变成棕色,然后又进入另一个绿化增加周期的田地很可能是双季作物。布雷迪说,单一作物田地只会显示一个绿色增加的周期,然后是棕色,直到下一季。
“一个人或十几个人不可能翻阅 20 年来所有这些田野的所有照片,”布雷迪说。 “但是通过机器学习,我们可以看到二十年来各个田地的双季作物增加了多少。”
目标是利用过去 20 年的时间来预测未来十年或更长时间双季作物的增加量。研究人员还将研究加利福尼亚州和亚利桑那州部分地区的相同数据,由于生长季节较长,传统上双季作物较多。
布雷迪说:“当我们的气候开始与加州部分地区相似时,我们可能会看到粮食生产转向这些地区的生产方式。”
这可能会对哥伦比亚河流域农民的水权产生重大影响。布雷迪希望这笔赠款将帮助决策者获得更多数据,以便他们能够规划潜在的用水量增加。
“双季作物是帮助抵消气候变化对粮食生产影响的一种潜在方法,”布雷迪说。 “但我们需要规划用水。这个项目是这个过程中良好的第一步。”– 斯科特·韦布赖特,华盛顿州立大学