Cartografierea solurilor sărate ale lumii folosind tehnologii de teledetecție

O echipă de cercetători a creat o tehnică ce măsoară conținutul de sare din sol la nivel global cu o precizie impresionantă, până la 10 metri. Această îmbunătățire răspunde nevoii critice de evaluări precise ale salinității solului, o problemă majoră care afectează productivitatea agricolă și sănătatea solului la nivel mondial.

Salinitatea solului, un tip de degradare a terenurilor, afectează peste 1 miliard de hectare pe tot globul, dăunând productivității agricole și sănătății mediului. Eforturile anterioare de cartografiere a salinității solului s-au confruntat cu provocări din cauza nivelului redus de detaliere a seturilor de date disponibile și a dificultăților în a arăta schimbările continue ale nivelurilor de salinitate ale solului.

Recunoscând aceste provocări, echipa de cercetare și-a propus să creeze un model care utilizează imagini Sentinel-1/2, date climatice, informații despre teren și algoritmi avansați de învățare automată. Scopul lor a fost de a estima conținutul de sare din sol în cinci regiuni climatice.

Rezultatele au fost prezentate într-o lucrare publicată pe 28 martie 2024 în Journal of Remote Sensing. Această cercetare introduce o inovație care combină eficient canalele spiralate înclinate cu rețele periodice de contracție-expansiune.

În centrul acestui efort se află integrarea datelor provenite de la diverse tehnologii de teledetecție, în special de la sofisticații sateliți Sentinel-1/2, împreună cu utilizarea strategică a algoritmilor de învățare automată. Această abordare a condus la dezvoltarea unui model avansat capabil să cartografieze cu precizie salinitatea solului cu o precizie remarcabilă - o rezoluție de 10 metri, chiar și în diverse climate.

Această metodă inovatoare ne duce mult dincolo de limitele eforturilor anterioare, care erau restricționate de rezoluția lor mai mică și de concentrarea mai restrânsă pe analiza salinității solului. Echipa noastră de cercetare dedicată a compilat un set vast de date, care cuprinde modele climatice globale, măsurători precise ale salinității solului la nivelul solului și o gamă completă de variabile geospațiale.

Prin utilizarea algoritmului Random Forest, modelul excelează nu numai în prezicerea salinității solului cu o precizie remarcabilă, dar și evidențiază rolurile esențiale pe care le joacă clima, nivelurile apelor subterane și indicii de salinitate în formarea peisajelor de salinitate a solului. Acest progres marchează un pas înainte în capacitatea noastră de a monitoriza și gestiona sănătatea solului la scară globală.

Profesorul Zhou Shi, cercetătorul principal, a declarat: “Acest studiu reprezintă un progres semnificativ în capacitatea noastră de a evalua și aborda salinitatea solului la scară globală. Prin integrarea imaginilor din satelit cu învățarea automată, putem acum identifica solurile saline cu o precizie și o granularitate de neegalat, oferind informații neprețuite pentru practici agricole și funciare durabile.”

Cele mai recente cercetări au produs o hartă globală de înaltă rezoluție a salinității solului. Această hartă este un instrument valoros atât pentru oamenii de știință, cât și pentru factorii de decizie politică și fermieri. Îi ajută să abordeze eficient problemele legate de salinitatea solului. Prin identificarea zonelor cu salinitate ridicată, aceștia pot lua măsuri specifice pentru a restabili sănătatea solului.

În plus, sprijină implementarea unor practici agricole durabile și ajută la planificarea strategiilor de gestionare a resurselor. Mai mult, metodologia utilizată în această cercetare stabilește un nou standard pentru monitorizarea mediului, cu potențiale aplicații în alte evaluări ale degradării terenurilor.

Mai multe informațiiNan Wang și colab., Estimarea salinității globale a solului la 10 m folosind teledetecție multi-sursă, Journal of Remote Sensing (2024). DOI: 10.34133/remotesensing.0130