تصویربرداری ماهواره‌ای در کشاورزی

پیش‌بینی شده است که نیاز جهانی به غذا تا سال 2050 به دلیل رشد جمعیت، تغییر رژیم غذایی و استفاده از انرژی زیستی دو برابر خواهد شد، در حالی که خشکسالی به تنهایی 10 درصد از تولید جهانی را کاهش خواهد داد و زمین‌های زراعی نیز با فرسایش خاک و کم شدن مواد معدنی، در حال تخریب می‌باشند.حدود 12 درصد از مساحت زمین برای پرورش محصولات کشاورزی استفاده می شود. با افزایش جمعیت جهان، تقاضاهای بیشتری نسبت به گذشته در کشاورزی وجود دارد. کشاورزان برای افزایش داده‌های خود نیاز به استفاده از تصاویر ماهواره‌ای پیدا کرده‌اند. از فناوری‌های Geospatialبرای نقشه‌برداری سه‌بعدی درباره‌ی شرایط محصول و خاک استفاده می‌شود تا تولید‌کنندگان اطلاع یابند که چه چیز‌هایی نیاز است به خاک اضافه شود مانند آب، بذر، کود و ... . نقشه‌های منطقه‌ای با نشان دادن میزان نوری که در باندهای مختلف دامنه الکترومغناطیسی منعکس می‌شود، اختلاف بین گیاهان سالم و ناسالم را نشان می‌دهند. در حالی که نقشه‌های راهنما به تولیدکنندگان می‌گویند که چه مقدار آب، دانه و کود در هر یک از مناطق کوچکتر که به عنوان مناطق مدیریتی شناخته می‌شوند، استفاده کنند.ماهواره‌های نظارتی در حال افزایش کمیت و کیفیت داده‌هایی است که در اختیار تولیدکنندگان و مشاوران قرار می‌دهند. بینش ماهواره‌ای به آن‌ها کمک می‌کند تا به سرعت مشکلات فصلی مربوط به کمبود مواد مغذی ، آفات و بیماری‌ها را تشخیص دهند. این اطلاعات به آن‌ها بهترین فرصت را برای تصحیح مسائلی را می‌دهد که عملکرد محصول را محدود می‌کنند.ماهواره‌ها برای به تصویر کشیدن جزئیات مزارع استفاده می‌شوند. ماهواره‌ها هنگامی که در ترکیب با سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی استفاده می‌شوند، به روش‌های متمرکز و کارآمدتری به رشد محصولات کمک می‌کنند. به عنوان مثال، ممکن است محصولات مختلفی برای مزارع مختلف پیشنهاد شود و نیز استفاده از کود را می‌توان به روشی مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست تنظیم نمود.سیستم اطلاعات جغرافیایی یک سیستم رایانه‌ای است که برای ضبط، ذخیره، بررسی و نمایش داده‌های مربوط به موقعیت در سطح زمین استفاده می‌شود. با اتصال داده‌های به ظاهر نامرتبط ، این سیستم می‌تواند به تولیدکنندگان کمک کند تا الگوها و روابط فضایی را بهتر درک کنند.سیستم اطلاعات جغرافیایی در کشاورزی چیز جدیدی نیست. ورودی‌های طبیعی در کشاورزی قابل کنترل نیست‌، اما می‌توان آن‌ها را با استفاده از این سیستم بهتر شناخت و مدیریت کرد. سیستم اطلاعات جغرافیایی می‌تواند به طور قابل توجهی به برآورد ارزش محصول، عملکرد، تجزیه و تحلیل اصلاح خاک و اصلاح فرسایش کمک کند. برآورد دقیق و قابل اعتماد محصول به قابلیت اطمینان بیشتر کمک می‌کند.ماهواره‌های شناسایی در ارتفاع نسبتاً کمی به دور زمین می چرخند و تصاویر واضحی از زمین می‌گیرند. اکثر ماهواره‌های امروزی متناسب با نیازهای خاص کاربر ساخته شده‌اند. یک ماهواره شناسایی مجهز به دوربین‌های CCD با وضوح بالا است. این لنزهای بزرگ بهم پیوسته هستند که قادرند از زمین زیر خود عکس‌هایی با وضوح بالا بگیرند. کیفیت تصویر ویژگی اصلی این ماهواره است. به طور کلی‌، هرچه لنز بزرگتر باشد، کیفیت تصویر با جزئیات بیشتری خواهد بود.تاکنون، تصویربرداری ماهواره‌ای به اندازه کافی متداول نبوده است تا بتواند به موقع به خطراتی که محصول را تهدید می‌کند واکنش نشان دهد. اما در حال حاضر تصویربرداری روزانه محقق شده است که می‌تواند بازی را عوض کند. پرورش‌دهندگان می‌توانند تغییراتی را در پوشش گیاهی از فصل قبل تا زمان برداشت تشخیص دهند که این امر به آن‌ها کمک می‌کند تا با پویش مستمر مزرعه با بهره‌وری بیشتر و سودآوری در مزرعه کار کنند.تصاویر روزانه به دلیل پوشش مستمر مزرعه در مناطق گسترده و توزیع شده ، امکان نظارت بر محصولات را فراهم می‌کنند. تصاویر با دسترسی آسان همراه با بایگانی تاریخی تصاویر می توانند باعث بهبود بهره‌وری در مناطق با مدیریت پویا شوند.پیشرفت در هوش مصنوعی تجزیه و تحلیل خودکار، در مقیاس وسیع تصاویر ماهواره‌ای را ممکن نموده است. هوش مصنوعی نشان داده است که می‌تواند تصاویر ماهواره‌ای را با خطای بسیار کمی مدیریت کند و می‌تواند بین انواع مختلف جنگل و همچنین برخی از انواع خاک و گیاهان تفاوت قائل شود. محققان از هوش مصنوعی برای نظارت بر تصاویر ماهواره‌ای برای سلامت تاکستان و انگور و همچنین تخمین اندازه برداشت محصول استفاده می‌کنند.برای تعیین سلامت گیاهان در یک منطقه خاص می‌توان از اطلاعات حاصل از نور مرئی و مادون قرمز استفاده کرد. به عنوان مثال، یک ماهواره هواشناسی می‌تواند تعیین کند که گیاهان در یک منطقه، مانند دره مرکزی کالیفرنیا، که یک منطقه مهم کشاورزی است، در فصل خشکسالی شدید است، چه شرایطی دارند.ماهواره ها و فناوری‌های دیجیتال مورد استفاده در تحلیل تصاویر ماهواره‌ای در کشاورزی، می‌توانند شیوه‌های فعلی مدیریت مزرعه را تغییر دهند. دستیابی به اطلاعات در مورد وضعیت لحظه‌ای خاک، آب و محصولات، برنامه‌ریزی عملیاتی و تصمیم‌گیری را بهبود می‌دهد و نیز دستیابی به بهره‌وری قابل توجه در صنعت کشاورزی را تسهیل می‌کند. این امر منجر به اتخاذ فناوری‌های دقیق کشاورزی می‌شود که برای صنعت کشاورزی جهان حیاتی هستند.