Mapiranje slanih tala svijeta pomoću tehnologija daljinskog istraživanja

Tim istraživača stvorio je tehniku koja mjeri sadržaj soli u tlu diljem svijeta s impresivnom preciznošću, do 10 metara. Ovo poboljšanje zadovoljava kritičnu potrebu za točnim procjenama slanosti tla, što je glavni problem koji utječe na poljoprivrednu produktivnost i zdravlje tla diljem svijeta.

Slanost tla, vrsta degradacije zemljišta, utječe na preko milijardu hektara diljem svijeta, šteteći poljoprivrednoj produktivnosti i zdravlju okoliša. Prethodni napori mapiranja slanosti tla suočavali su se s izazovima zbog niske razine detalja dostupnih skupova podataka i poteškoća u prikazivanju kontinuiranih promjena u razinama slanosti tla.

Prepoznajući ove izazove, istraživački tim krenuo je u izradu modela koji koristi slike Sentinel-1/2, klimatske podatke, podatke o terenu i napredne algoritme strojnog učenja. Njihov je cilj bio procijeniti sadržaj soli u tlu u pet klimatskih regija.

Rezultati su objavljeni u radu 28. ožujka 2024. u časopisu Journal of Remote Sensing. Ovo istraživanje predstavlja inovaciju koja učinkovito kombinira kutne spiralne kanale s periodičnim nizovima kontrakcije i ekspanzije.

U središtu ovog napora leži integracija podataka iz različitih tehnologija daljinskog istraživanja, posebno sofisticiranih satelita Sentinel-1/2, zajedno sa strateškim korištenjem algoritama strojnog učenja. Ovaj pristup doveo je do razvoja naprednog modela sposobnog za točno mapiranje slanosti tla s izvanrednom preciznošću - rezolucijom od 10 metara, čak i u različitim klimama.

Ova revolucionarna metoda vodi nas daleko izvan ograničenja prethodnih napora, koji su bili ograničeni nižom rezolucijom i užim fokusom na analizu slanosti tla. Naš predani istraživački tim sastavio je opsežan skup podataka koji obuhvaća globalne klimatske obrasce, precizna mjerenja slanosti tla na razini tla i sveobuhvatan niz geoprostornih varijabli.

Primjenom algoritma Random Forest, model se ističe ne samo u predviđanju slanosti tla s izvanrednom točnošću, već i osvjetljava ključne uloge koje klima, razina podzemnih voda i indeksi slanosti igraju u formiranju krajolika slanosti tla. Ovaj napredak označava korak naprijed u našoj sposobnosti praćenja i upravljanja zdravljem tla na globalnoj razini.

Profesor Zhou Shi, glavni istraživač, izrazio je: “Ova studija predstavlja značajan napredak u našoj sposobnosti procjene i rješavanja slanosti tla na globalnoj razini. Integracijom satelitskih snimaka sa strojnim učenjem sada možemo precizno odrediti slana tla s neusporedivom točnošću i granularnošću, pružajući neprocjenjive uvide za održive prakse korištenja zemljišta i poljoprivrede.”

Najnovije istraživanje rezultiralo je globalnom kartom saliniteta tla visoke rezolucije. Ova karta je vrijedan alat za znanstvenike, kreatore politika i poljoprivrednike. Pomaže im da učinkovito rješavaju probleme saliniteta tla. Točnim određivanjem područja s visokim salinitetom mogu poduzeti ciljane akcije za obnovu zdravlja tla.

Osim toga, podržava provedbu održivih poljoprivrednih praksi i pomaže u planiranju strategija upravljanja resursima. Štoviše, metodologija korištena u ovom istraživanju postavlja novi standard za praćenje okoliša, s potencijalnom primjenom u drugim procjenama degradacije zemljišta.

Više informacijaNan Wang i sur., Procjena globalne slanosti tla na 10 m korištenjem daljinskog istraživanja iz više izvora, Journal of Remote Sensing (2024). DOI: 10.34133/remotesensing.0130