Использование спутниковых данных для повышения глобальной продовольственной безопасности

Точные оценки и прогнозы посевных площадей и урожайности играют важную роль в формировании политики, связанной с продовольственной безопасностью, особенно в условиях растущего влияния изменения климата. Исследователи IIASA и их коллеги подчеркивают ценность интеграции дистанционного зондирования и обмена данными для получения своевременной сельскохозяйственной информации в новой статье.

Мониторинг сельхозкультур в реальном времени становится все более важным, особенно для решения проблем потерь и ущерба, вызванных климатом.

Такие инициативы, как GEOGLAM и Agricultural Market Information System (AMIS), традиционно вносят вклад в мониторинг глобальной продовольственной безопасности, полагаясь на существующие данные о местоположении культур и продуктивности. Однако эти системы часто предоставляют статичную информацию на основе прошлых данных с низким разрешением.

Для преодоления текущих ограничений и развития мониторинга в реальном времени в глобальном масштабе проект WorldCereal создал открытую, высокомасштабируемую систему. Она использует общедоступные спутниковые данные Sentinel-1 и 2 программы EU Copernicus, которые обеспечивают высокое пространственное и временное разрешение (10 м с периодом повторного наблюдения пять дней или менее). В 2021 году система продемонстрировала способность предоставлять:

• Сезонную информацию о пахотных землях.
• Карты конкретных культур (кукуруза и зерновые).
• Карты орошения.

В статье, опубликованной в Nature Food, исследователь IIASA Линда Си и коллеги из ESA, VITO Remote Sensing, Университета Стелленбоса и Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO) отмечают потенциал системы для включения большего объема данных по конкретным культурам, что повысит точность субнациональной и национальной сельскохозяйственной статистики.

По словам авторов, это улучшение качества данных и методов заполнения пробелов значительно повысит возможности мониторинга внутренней ситуации и вклад в установленные международные протоколы, включая вопросники FAO, инициативы UNFCCC и Цели устойчивого развития (SDGs).

Ключевым нововведением проекта является его общедоступная, открытая и гармонизированная глобальная референсная база данных, содержащая 75 миллионов образцов с 2017 года, предоставленных различными организациями и проектами по всему миру. Для полной реализации потенциала исследователи предлагают развить проект в устойчивую облачную платформу с различными операционными моделями.

Система WorldCereal демонстрирует силу интеграции дистанционного зондирования, машинного обучения и общих референсных данных, предлагая критически важные оценки производства и урожайности. Хотя она требует значительных инвестиций, преимущества наличия информации с высоким разрешением, поддерживаемой глобальным сообществом, перевешивают затраты.

Авторы указывают, что, несмотря на преимущества общедоступной природы системы WorldCereal, пробелы в данных из различных регионов и источников еще предстоит заполнить. Однако существует большой потенциал для улучшений благодаря вкладам государственных и частных организаций, а также новым типам данных.