Forskere fra Washington State University vil gennemsøge mere end 20 års billeder for at finde ud af, om landbrugsteknikken med dobbelt beskæring er stigende i staten.
Ved at bruge en bevilling på 100,000 USD fra NASA Jet Propulsion Labs Western Water Applications Office vil videnskabsmænd i Washington State University (WSU) bruge maskinlæring til at studere satellitbilleder i et forsøg på at finde ud af, om klimaændringer og en forlænget vækstsæson gør det muligt for landmænd at dyrke to afgrøder på én sæson i samme felt.
NASAs Landsat-program tager og arkiverer billeder af Jordens overflade hver 16. dag. Til denne nye bevilling vil Michael Brady, fra WSU's School of Economic Sciences, og Kirti Rajagopalan, Institut for Biologisk Systemteknik, bruge billeder af det centrale og østlige Washington til at lede efter tegn på en stigning i dobbeltbeskæring. Mingliang Liu og Claudio Stockle fra WSU og Perry Beale fra Washington Department of Agriculture er samarbejdspartnere. Dette arbejde bygger på en frøbevilling fra staten Washington Water Research Center.
"I løbet af de sidste 50 år eller deromkring er vækstsæsonen for kunstvandet landbrug i Washington steget med to til tre uger," sagde Brady. "Med den længere vækstsæson er det nu mere sandsynligt for avlere at være i stand til at plante, dyrke og høste to runder afgrøder på et år."
Den stigning i produktionen kræver meget mere vand, og det er der, ideen til denne undersøgelse kom fra. Washington State Department of Ecology's Office of Columbia River ønskede at vide, om dobbelt beskæring bliver mere populær, fordi det vil påvirke mængden af vand, der er tilgængeligt for landbruget.
"Dobbelt beskæring bruger betydeligt mere vand end at dyrke og høste en enkelt afgrøde," sagde Brady. "Men der har ikke rigtig været en måde at se, hvor mange avlere der dobbeltafgrøder nu, endsige hvor meget det er steget."
Det er her, NASAs satellitbilleder kommer ind. Ved hjælp af maskinlæring vil forskerne se på fotos af individuelle felter og måle, hvor grønne de er.
På et satellitbillede bliver en mark, der starter vækstsæsonen brun og langsomt bliver grønnere, og derefter bliver brun igen, efterfulgt af endnu en cyklus med stigende grønhed, sandsynligvis dobbeltbeskåret. Et enkelt beskåret felt ville kun vise en cyklus med stigende grøn farve, efterfulgt af brun indtil næste sæson, sagde Brady.
"Der er ingen måde, en person eller et dusin mennesker kunne se gennem alle de billeder af alle disse marker over 20 år," sagde Brady. "Men ved hjælp af maskinlæring kan vi se, hvor meget dobbeltafgrøden er steget på individuelle marker over to årtier."
Målet er at bruge de seneste 20 år til at forudsige, hvor meget dobbelt afgrøde vil stige i det næste årti eller mere. Forskerne vil også se på de samme data for dele af Californien og Arizona, som traditionelt har mere dobbelt afgrøde på grund af længere vækstsæsoner.
"Når vi begynder at have klimaer, der ligner dele af Californien, kan vi se fødevareproduktionen skifte til, hvad der blev gjort i disse områder," sagde Brady.
Det kan have en stor indflydelse på vandrettigheder for landmænd i Columbia River Basin. Brady håber, at denne bevilling vil hjælpe beslutningstagere med at få flere data, så de kan planlægge for potentielle stigninger i vandforbruget.
"Dobbelt beskæring er en potentiel måde at hjælpe med at udligne klimaændringernes indvirkning på fødevareproduktionen," sagde Brady. »Men vi skal planlægge vandforbruget. Dette projekt er et godt første skridt i processen.”- Scott Weybright, Washington State University