Teledetekcja satelitarna zajmuje się pozyskiwaniem, przetwarzaniem, interpretacją i wykorzystaniem zdjęć satelitarnych, czyli obrazów powierzchni Ziemi wykonywanych z przestrzeni kosmicznej przez sztuczne satelity.
Teledetekcja ma szerokie zastosowanie w rolnictwie, umożliwia m.in. analizę stanu upraw poprzez serię zdjęć z poszczególnych dat, dzięki czemu można określić, czy uprawy rozwijają się prawidłowo. Co więcej - pozwala również porównywać dane historyczne, które można analizować w celu poprawnego różnicowania wysiewu nasion, dawek nawozu oraz środków ochrony roślin. Rozwój metod teledetekcyjnych wiąże się ściśle z opracowaniem i ciągłym ulepszaniem metod fotograficznych.
Dzięki teledetekcji można również analizować szkody, takie jak: przezimowanie czy susza. Taka analiza jest trudniejsza do wykonania, ponieważ wymaga aktualnych oraz historycznych zdjęć badanego obszaru, na którym wystąpiły (lub nie) określone szkody. Potrzebne również będą dane meteorologiczne, które umożliwiają potwierdzenie, czy w ogóle wystąpiły czynniki wpływające na powstawanie szkód. Możliwość wykorzystania danych satelitarnych do oceny strat na polach bez potrzeby kontrolowania ich na miejscu okazuje się niezbędna dla ubezpieczycieli, którzy tymi danymi mogą wspierać proces likwidacji szkód.
Teledetekcja ma także zastosowanie przy analizie pokrycia terenów. Dysponując danymi pochodzącymi z różnych obrazów spektralnych, można określić, czy dany obszar to odkryta gleba, czy roślinność, a także jakiego typu i w jakim jest stanie. Umiejętne analizowanie takich informacji umożliwia identyfikowanie upraw lub ocenę prawidłowości prac rolnych wykonywanych na danym obszarze.
Zastosowanie danych satelitarnych w rolnictwie może być bardzo przydatne nie tylko dla potrzeb obserwacji dużych obszarów, ale również dla osoby prowadzącej działalność rolniczą. Połączenie różnych zalet teledetekcji stanowi podstawę tworzenia narzędzi wspomagających rozliczanie dopłat bezpośrednich.
Zdjęcia satelitarne najczęściej powstają w wyniku rejestrowania promieniowania słonecznego odbitego od powierzchni Ziemi. Każdy obiekt odbija to promieniowanie w inny sposób, w zależności od swoich właściwości. Obrazy te składają się z kilku zdjęć wykonanych w tym samym momencie. Poprzez dotychczasowe badania można określić, w jaki sposób konkretne obiekty odbijają promienie. W przypadku roślinności jest to bardzo istotne, ponieważ sucha roślinność odbija więcej promieniowania czerwonego, dzięki temu jesteśmy w stanie szybciej określić wysuszanie uprawy niż można to zobaczyć gołym okiem.
Ważną cechą zdjęć satelitarnych jest koszt ich pozyskania. Dzięki Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i Amerykańskiej Agencji Kosmicznej (NASA) znaczna część jest dostępna bezpłatnie. Dane te mają jednak swoje ograniczenia techniczne, dlatego oprócz nich istnieją również różne płatne systemy, które mają o wiele lepsze parametry techniczne.
Dwa najpopularniejsze systemy teledetekcyjne to europejski Program Obserwacji Ziemi Copernicus z satelitami Sentinel oraz amerykański Program Landsat. Dla rolnictwa najważniejsze są satelity Sentinel-2 i Sentinel-1. W tej chwili funkcjonują dwa satelity Sentinel-2, które wykonują zdjęcia co 5 dni. W przypadku konstelacji dwóch satelitów dla Polski zdjęcia mogą być rejestrowane co 2-3 dni. Zdjęcia z programów wspomnianych powyżej dostępne są nieodpłatnie, a do przeglądania zdjęć wystarczy dostęp do internetu. Systemy te mają swoje serwisy dostępne pod adresami scihub.copernicus.eu (Copernicus) oraz earthexplorer.usgs.gov (Landsat), poza tym istnieje prosta aplikacja do przeglądania zdjęć EO Browser znajdującą się pod adresem apps.sentinel-hub.com/eo-browser. Aplikacja umożliwia wybór satelity, stopnia zachmurzenia oraz okres, z którego chcemy przeglądać zdjęcia. Po zatwierdzeniu wyboru ukaże się lista dostępnych obrazów, z której można wybrać dany obraz lub przemieszczać się po mapie i wybrać określony obszar, a potem zdjęcie.
Teledetekcja jest to bardzo kompleksowe źródło informacji, a techniki satelitarne rozwijają się w zaskakująco szybkim tempie, choć wiele obszarów możliwych zastosowań pozostaje jeszcze nadal niezbadanych. Wykonywanie pomiarów w tak innowacyjny sposób to ogromne ułatwienie dla rolników i instytucji.
Jak widzimy, rewolucja technologiczna w rolnictwie trwa. Jej postęp sprawia, że do niedawna nieprawdopodobne możliwości technologiczne dziś stają się rzeczywistością. Prognozowanie klęsk żywiołowych i wytyczanie zasięgu wyrządzonych przez nich szkód stało się rzeczywistością. Jesteśmy w stanie przewidzieć suszę i jej skutki, a także podniesienie się zwierciadła wody, które uniemożliwia rolnikom zebranie plonów. Niewątpliwie zaletą teledetekcji jest szybkie i precyzyjne uzyskanie aktualnych danych dla dużych powierzchni i poszczególnych upraw. Obrazowanie satelitarne w rolnictwie ma stać się już niedługo regularnym narzędziem analitycznym.
Mateusz Klasa
„Bieżące Informacje”
W-MODR Olsztyn
(za „AGRO” 3/2020)
Źródło - „Teledetekcja satelitarna w rolnictwie – szanse i możliwości”, Krajowy Ośrodek Wsparcia Rolnictwa
