華盛頓州立大學的研究人員將搜索 20 多年的圖像,以了解該州的雙季耕作技術是否正在增加。
華盛頓州立大學 (WSU) 的科學家利用 NASA 噴氣推進實驗室西部水應用辦公室提供的 100,000 美元贈款,將使用機器學習研究衛星圖像,以了解氣候變化和延長的生長季節是否允許農民種植兩種作物在同一領域的一個賽季。
NASA 的 Landsat 計劃每 16 天拍攝和歸檔地球表面的照片。 對於這項新撥款,華盛頓州立大學經濟科學學院的邁克爾·布雷迪和生物系統工程系的 Kirti Rajagopalan 將使用華盛頓中部和東部的圖像來尋找雙季種植增加的跡象。 華盛頓州立大學的劉明亮和克勞迪奧斯托克以及華盛頓農業部的佩里比爾是合作者。 這項工作是在華盛頓州水研究中心的種子基金的基礎上進行的。
“在過去 50 年左右的時間裡,華盛頓灌溉農業的生長季節增加了兩到三週,”布雷迪說。 “隨著生長季節的延長,現在種植者更有可能在一年內種植、種植和收穫兩輪作物。”
產量的增加需要更多的水,這就是這項研究的想法的來源。 華盛頓州生態部哥倫比亞河辦公室想知道雙季作物是否會變得越來越流行,因為這會影響可用於農業的水量。
“與種植和收穫單一作物相比,雙季作物使用的水要多得多,”布雷迪說。 “但現在還沒有辦法知道有多少種植者在進行雙季種植,更不用說增加了多少。”
這就是 NASA 的衛星圖像的用武之地。使用機器學習,研究人員將查看各個領域的照片並測量它們的綠色程度。
在衛星圖像上,生長季節開始呈棕色並逐漸變綠的田地,然後再次變成棕色,隨後又出現另一個綠色循環增加的周期,這很可能是雙季作物。 布雷迪說,一片種植的田地只會顯示出一個綠色增加的周期,然後是棕色,直到下一個季節。
“一個人,或者十幾個人,不可能瀏覽所有這些領域 20 多年來的所有照片,”布雷迪說。 “但是使用機器學習,我們可以看到過去二十年來各個領域的雙季種植增加了多少。”
其目標是利用過去 20 年來預測未來十年或更長時間內雙季種植將增加多少。 研究人員還將查看加利福尼亞州和亞利桑那州部分地區的相同數據,由於生長季節較長,這些地區傳統上雙季種植較多。
“隨著我們開始擁有類似於加利福尼亞部分地區的氣候,我們可能會看到糧食生產轉向這些地區的做法,”布雷迪說。
這可能會對哥倫比亞河流域農民的水權產生重大影響。 布雷迪希望這筆贈款將幫助決策者獲得更多數據,以便他們可以計劃潛在的用水量增加。
“雙季種植是幫助抵消氣候變化對糧食生產影響的一種潛在方式,”布雷迪說。 “但我們需要計劃用水。 這個項目是這個過程中很好的第一步。” - 斯科特·韋布萊特華盛頓州立大學