Fotografija: Wikimedia / European Space Agency / Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 IGO
Kada se spomene NASA prva asocijacija je sletanje na Mesec ili roveri na Marsu, ali njen „teren“ nije samo svemir. Manje je poznato da NASA, kao i evropska svemirska agencija ESA, operišu velikim brojem satelita koji osmatraju Zemlju, snimajući svakodnevno njenu površinu i atmosferu. Neki od njihovih senzora mere kako Sunčevo zračenje reaguje sa podlogom, a drugi toplotno zračenje sa Zemljine površine, pa su se satelitski snimci pokazali kao značajni izvori informacija ne samo u meteorologiji, već i u savremenoj poljoprivredi.
Na primer, pre je bilo nemoguće ispratiti na širem geografskom području, tokom proizvodne sezone, gde je posađena određena ratarska kultura. Međutim, sada je uz relativno malu količinu podataka sa terena moguće obučiti algoritme veštačke inteligencije da pomoću snimaka prepoznaju useve.
Na taj način se dobija mapa setvene strukture, kao i uvid u to koliko obradive površine je pod određenom kulturom u datoj godini, što je i te kako značajna informacija za državne institucije. Na sličan način moguće je izvršiti i detekciju navodnjavanih parcela tokom sezone, te tako sprovoditi kontrolu korišćenja subvencija za navodnjavanje.
Pomoću satelita možemo da pratimo i da li se usevi pravilno razvijaju. Naime, kada biljni pigment hlorofil upija Sunčevo zračenje za potrebe fotosinteze, on deo zračenja reflektuje. Satelitski senzori detektuju ovo zračenje na velikim skalama – od pojedinačnih njiva, preko regija i država, do čitavih kontinenata. Na osnovu toga se računaju različiti tzv. vegetacioni indeksi, među kojima je najpoznatiji NDVI (Normalized difference vegetation index).
On se koristi vrlo intuitivno: tokom vegetacione sezone, zelena boja na mapama ukazuje na to da se usev pravilno razvija, dok žuta ili narandžasta označavaju delove njive na kojima postoje problemi u razvoju – npr. usled nedostatka hranljivih materija ili vode. Na ovaj način dobija se uvid u celu njivu, a problemi mogu da se uoče pre odlaska i neposredne vizuelne inspekcije.
Ovo je naročito korisno u slučaju velikog broja proizvodnih parcela, ili npr. restrikcije kretanja, kao što je bio slučaj na samom početku pandemija kovid 19 u proleće 2020. godine. Vegetacioni indeksi mogu da se koriste i za praćenje suše, kao što je ona koja je leta 2022. vladala u velikom delu Evrope.
Inovacije u Srbiji
Ove tehnologije nisu samo teorijska priča. U oktobru 2017. godine, koristeći ove podatke, Institut BioSens je lansirao platformu za digitalnu poljoprivredu Srbije agrosens.rs. Uz pomoć nje, obrađeni satelitski snimci i preračunati vegetacioni indeksi, poput NDVI-a, vidljivi su na bilo kojoj poljoprivrednoj parceli u Srbiji. Podaci su dostupni na svakih pet dana u slučaju da nije bilo oblaka iznad parcele, sa visokom prostornom rezolucijom, odnosno korakom od 10 m.
Platforma je potpuno besplatna za sve poljoprivredne proizvođače u celoj državi: da bi se koristila, potrebno je samo izvršiti registraciju na sajtu i na odgovarajućoj lokaciji na mapi iscrtati proizvodnu parcelu.
KLIMA101 NEDELJNI NEWSLETTER
Ali nisu sateliti korisni samo za aktuelne podatke. S obzirom na to da satelitski snimci postoje više od tri decenije, mogu se koristiti i za ispitivanje uticaja klimatskih promena na poljoprivredu. Upravo na ovakom istraživanju rade naučnici iz Instituta BioSens zajedno sa naučnicima sa nekoliko mičigenskih univerziteta (SAD) u okviru projekta sa Nasom. U fokusu je region Vojvodine, smešten u donjem toku reke Dunav, kao predeo sa umereno-kontinentalnom klimom i intenzivnom poljoprivrednom proizvodnjom.
Algoritmi veštačke inteligencije, primenjeni na satelitske podatke za Vojvodinu, omogućuju da se isprate promene u korišćenju zemljišta, pre svega setvena struktura tokom dužeg niza godina. Dalje, na osnovu procene isparavanja sa zemljišta i iz biljaka, dobiće se informacija u kojoj meri biljke koriste vodne resurse u različitim sezonama.
Kao rezultat, biće kreirane mape dostupnosti vode u zavisnosti od klimatskih uslova i setvene strukture. Koristeći dugoročne projekcije klime, radiće se na identifikaciji oblasti u kojima će se usled očekivanih klimatskih promena u budućnosti potencijalno smanjiti dostupnost vode. Ovakve informacije su veoma značajne pri kreiranju nacionalnih strategija i donošenju dugoročnih odluka.
Oblaci dima
Sa druge strane, kod nas se na kraju poljoprivredne sezone redovno vrši zabranjena praksa spaljivanja žetvenih ostataka. Spaljivanje strnjike uništava mikrobiom u zemljištu i na taj način smanjuje kvalitet zemljišta, utiče na kvalitet vazduha, a požar potencijalno može da ugrozi biljni i životinjski svet, pa i ljudske živote.
S tim u vezi, Institut BioSens je u saradnji sa UNDP Srbija razvio geoportal dim.rs za mapiranje paljenja žetvenih ostataka kao i požara druge vrste na teritoriji Republike Srbije. Upotrebom svakodnevnih satelitskih snimaka na kojima se uočavaju lokacije sa temperaturom višom od okolne, daje se informacija gde se nalazi paljevina, sa prostornim korakom od oko 400 m.
Na geoportalu je dostupna i statistika za proteklih osam godina, gde je ukupno detektovano preko 60 hiljada paljevina na poljoprivrednom zemljištu. Koristeći ovu bazu podataka, moguće je identifikovati opštine u kojima se intenzivno vrši spaljivanje žetvenih ostataka, kako bi se lokalne samouprave aktivnije uključile u rešavanje ovog problema.
