Kartiranje slanih tal po svetu z uporabo tehnologij daljinskega zaznavanja

Ekipa raziskovalcev je ustvarila tehniko, ki z impresivno natančnostjo meri vsebnost soli v tleh po vsem svetu, vse do 10 metrov. Ta izboljšava izpolnjuje ključno potrebo po natančnih ocenah slanosti tal, kar je pomemben problem, ki vpliva na kmetijsko produktivnost in zdravje tal po vsem svetu.

Slanost tal, neke vrste degradacija tal, prizadene več kot milijardo hektarjev po vsem svetu in škoduje kmetijski produktivnosti ter zdravju okolja. Prejšnja prizadevanja za kartiranje slanosti tal so se soočala z izzivi zaradi nizke podrobnosti razpoložljivih naborov podatkov in težav pri prikazovanju nenehnih sprememb v ravni slanosti tal.

Raziskovalna skupina se je zavedala teh izzivov in si je zadala cilj ustvariti model, ki uporablja slike Sentinel-1/2, podnebne podatke, podatke o terenu in napredne algoritme strojnega učenja. Njihov cilj je bil oceniti vsebnost soli v tleh v petih podnebnih regijah.

Rezultati so bili objavljeni v članku, objavljenem 28. marca 2024 v reviji Journal of Remote Sensing. Ta raziskava predstavlja inovacijo, ki učinkovito združuje nagnjene spiralne kanale s periodičnimi kontrakcijsko-razširitvenimi nizi.

V središču teh prizadevanj je integracija podatkov iz različnih tehnologij daljinskega zaznavanja, zlasti sofisticiranih satelitov Sentinel-1/2, skupaj s strateško uporabo algoritmov strojnega učenja. Ta pristop je privedel do razvoja naprednega modela, ki je sposoben natančno kartirati slanost tal z izjemno natančnostjo – ločljivostjo 10 metrov, tudi v različnih podnebjih.

Ta prelomna metoda nas popelje daleč onkraj omejitev prejšnjih prizadevanj, ki so bila omejena zaradi nižje ločljivosti in ožjega poudarka na analizi slanosti tal. Naša predana raziskovalna ekipa je zbrala obsežen nabor podatkov, ki zajema globalne podnebne vzorce, natančne meritve slanosti tal na tleh in celovit nabor geoprostorskih spremenljivk.

Z uporabo algoritma Random Forest model blesti ne le pri napovedovanju slanosti tal z izjemno natančnostjo, temveč tudi osvetljuje ključne vloge, ki jih imajo podnebje, gladina podtalnice in indeksi slanosti pri oblikovanju slanostnih krajin tal. Ta napredek pomeni korak naprej v naši sposobnosti spremljanja in upravljanja zdravja tal na svetovni ravni.

Profesor Zhou Shi, glavni raziskovalec, je izrazil: “Ta študija predstavlja pomemben napredek v naši sposobnosti ocenjevanja in obravnavanja slanosti tal na svetovni ravni. Z integracijo satelitskih posnetkov s strojnim učenjem lahko zdaj z neprimerljivo natančnostjo in granularnostjo natančno določimo slana tla, kar nam zagotavlja neprecenljive vpoglede v trajnostne zemljiške in kmetijske prakse.”

Najnovejše raziskave so prinesle visokoločljivostni globalni zemljevid slanosti tal. Ta zemljevid je dragoceno orodje za znanstvenike, oblikovalce politik in kmete. Pomaga jim pri učinkovitem reševanju težav s slanostjo tal. Z natančno določitvijo območij z visoko slanostjo lahko sprejmejo ciljno usmerjene ukrepe za obnovitev zdravja tal.

Poleg tega podpira izvajanje trajnostnih kmetijskih praks in pomaga pri načrtovanju strategij upravljanja virov. Poleg tega metodologija, uporabljena v tej raziskavi, postavlja nov standard za spremljanje okolja, s potencialno uporabo pri drugih ocenah degradacije zemljišč.

Več informacijNan Wang in sod., Ocena globalne slanosti tal na globini 10 m z uporabo večvirnega daljinskega zaznavanja, Journal of Remote Sensing (2024). DOI: 10.34133/remotesensing.0130