【遙感應(yīng)用】新衛(wèi)星數(shù)據(jù)將幫助美國農(nóng)民應(yīng)對(duì)旱災(zāi)
來源:發(fā)布時(shí)間:2015-01-05
數(shù)月來,美國加州一直處于“異常干旱”狀態(tài)。加州中央河谷地區(qū)通常產(chǎn)出美國六分之一的農(nóng)作物。
美國加州大約60%的區(qū)域遭受“異常干旱”,達(dá)到了美國干旱監(jiān)測(cè)中心(USDM)的極端旱情級(jí)別。該機(jī)構(gòu)曾在2012年對(duì)德克薩斯州和美國東南部地區(qū)發(fā)出同樣的警告。最近加州的兩個(gè)冬季已經(jīng)處于自1879年有旱情記載以來的最干旱狀態(tài)。土壤中沒有足夠的水分,種子不能生根發(fā)芽,葉子不能進(jìn)行光合作用,農(nóng)業(yè)不能持續(xù)。
目前,地面或衛(wèi)星全球網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)土壤濕度沒有達(dá)到一個(gè)地區(qū)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。雖然農(nóng)民、科學(xué)家和資源管理者可以將傳感器放置在地面,但是這些只能提供定點(diǎn)測(cè)量,很少能夠橫穿一些非洲、亞洲和拉丁美洲的重要農(nóng)業(yè)地區(qū)。
歐洲空間局(ESA)的土壤濕度及海洋鹽度衛(wèi)星(SMOS)任務(wù)以31英里(50公里)空間分辨率測(cè)量土壤濕度,因?yàn)橥寥罎穸仍谛》秶锞陀休^大變化,衛(wèi)星數(shù)據(jù)只能用于對(duì)廣闊地區(qū)的預(yù)測(cè)。
NASA 土壤濕度有源--無源(SMAP)衛(wèi)星加入觀測(cè)任務(wù)。今年冬天啟動(dòng)的SMAP任務(wù)計(jì)劃將收集地方數(shù)據(jù)以滿足全球農(nóng)業(yè)和水資源管理者的需求。
SMAP利用兩個(gè)微波工具監(jiān)測(cè)表層2英寸(5厘米)土壤深度的水分。同時(shí),此儀器以6英里(9公里)空間分辨率提供土壤濕度估值,每?jī)傻饺鞂?duì)全球進(jìn)行測(cè)量。
雖然這個(gè)分辨率不能顯示出某單一地塊的土壤濕度變化,但是它將給出現(xiàn)有觀測(cè)最詳細(xì)的地圖。
加州莫菲特場(chǎng)NASA艾姆斯研究中心生態(tài)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Forrest Melton指出,當(dāng)作物用水需求超過由降水、地表水和持續(xù)抽取地下水提供的水供給量時(shí),農(nóng)業(yè)干旱就發(fā)生了。
Melton補(bǔ)充說明,基于加州積雪和降水?dāng)?shù)據(jù),三月就基本很清楚在夏天將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重干旱。但在印度部分、中東和其他地區(qū)是灌溉區(qū),全年或部分季節(jié)嚴(yán)重依賴地下水抽取。
因?yàn)榈叵滤Y源非常難以估測(cè),所以依靠地下水灌溉的農(nóng)民比那些灌溉水部分來自于降雨或融雪的農(nóng)民更少能夠獲得造成灌溉水源不足的指標(biāo)。對(duì)于世界部分地區(qū),農(nóng)民根本沒有什么數(shù)據(jù)可以幫助他們了解現(xiàn)存狀況。SMAP測(cè)量可以填補(bǔ)這一重要空白。
一些農(nóng)民通過改變灌溉方式處理干旱問題。其他人通過延遲種植期和收割期,為農(nóng)作物提供獲得好收成的最佳機(jī)會(huì)。目前,農(nóng)作物生長(zhǎng)時(shí)間表的修改主要基于種植者的觀察和經(jīng)驗(yàn)。SMAP數(shù)據(jù)將提供一個(gè)對(duì)土壤濕度的客觀評(píng)估,用于幫助他們制定農(nóng)業(yè)管理策略。
加州帕薩迪納市NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室SMAP水和碳循環(huán)科學(xué)團(tuán)隊(duì)科學(xué)家Narendra Das指出,如果雨養(yǎng)作物的農(nóng)民知道了土壤濕度,他們就可以調(diào)整播種時(shí)間使其產(chǎn)量最大化。
Melton聲稱,SMAP不僅可以幫助預(yù)測(cè)干旱程度,而且其數(shù)據(jù)可以幫助農(nóng)民制定干旱恢復(fù)計(jì)劃??茖W(xué)家看到了SMAP的巨大潛力。雖然沒有提供地塊土壤濕度信息,但是它將提供非常有用的土壤濕度條件區(qū)域觀測(cè)。這將對(duì)干旱監(jiān)測(cè)和與農(nóng)業(yè)有關(guān)的廣泛應(yīng)用至關(guān)重要。SMAP有能力對(duì)大范圍土地連續(xù)進(jìn)行地區(qū)土壤濕度狀況測(cè)量,這將是一個(gè)重大進(jìn)步。
來源:http://www.spacedaily.com/reports/New_Satellite_Data_Will_Help_Farmers_Facing_Drought_999.html
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