Agricultores, pesquisadores, meteorologistas e outros agora têm acesso a dados de alta resolução da NASA sobre a umidade do solo, graças a uma nova ferramenta desenvolvida pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos ( USDA ) do Serviço Nacional de Estatísticas Agrícolas ( NASS ) em colaboração com a NASA e George Mason University .
A ferramenta, Crop Condition and Soil Moisture Analytics (Crop-CASMA), fornece acesso a dados de alta resolução da missão Soil Moisture Active Passive ( SMAP ) e do instrumento Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer ( MODIS ) em um formato amigável. Os dados de umidade do solo são essenciais para profissionais dos setores de agricultura e recursos naturais que usam a umidade do solo em conjunto com outros dados para planejar o plantio da safra, prever rendimentos, rastrear secas ou inundações e melhorar as previsões meteorológicas. O Crop-CASMA está disponível gratuitamente online em https://cloud.csiss.gmu.edu/Crop-CASMA/ .
A ferramenta fornece cobertura espacial mais completa e consistência do que outros métodos de medição de umidade do solo, disse Rajat Bindlish , pesquisador associado em sensoriamento remoto de ciências da Terra no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland.
“A umidade do solo é uma informação muito importante para o rendimento e produtividade agrícola”, disse Bindlish. “Isso fornecerá um meio de usar os dados de sensoriamento remoto da NASA para orientar as previsões das condições de umidade e disponibilidade de água. As informações sobre as condições do campo são importantes para as operações agrícolas. ”
Alguns dos principais usuários do Crop-CASMA serão pesquisadores e estatísticos do USDA NASS, que divulgam Relatórios de Progresso de Safra semanais que atualmente classificam os estados em categorias de umidade (muito curto, curto, adequado, excedente) para ajudar os agricultores e administradores de fazendas. Os relatórios também acompanham a saúde das safras e o progresso crescente.
Pesquisadores e estatísticos do USDA irão incorporar a ferramenta em aplicações que vão desde a localização de campos inundados até a identificação de condições que podem impedir o plantio, disse o líder do NASS Spatial Analysis Research, Rick Mueller.
“Também existem desafios em derivar estimativas de área cultivada no início da temporada usando métodos de sensoriamento remoto”, disse Mueller. “O Crop-CASMA pode ajudar a identificar áreas que não puderam ser plantadas devido a campos úmidos, saturados, congelados, excessivamente secos ou inacessíveis, resultando em melhores estimativas estatísticas de área plantada.”
Além de apoiar as operações agrícolas, permitirá pesquisas sobre a sustentabilidade e o impacto de eventos climáticos extremos, disse Mueller. “Esses índices de condição de vegetação derivados de satélite e mapas de condição de umidade do solo mostram em primeira mão a paisagem em constante mudança da agricultura dos EUA.”
A ferramenta está formatada para ser acessível a usuários privados, incluindo agricultores, pesquisadores e estudantes, disse o líder do projeto Crop-CASMA, Zhengwei Yang, geógrafo do USDA e co-investigador do Projeto de Desenvolvimento de Umidade do Solo de Alta Resolução.
“Criamos uma interface fácil de usar que requer pouco conhecimento técnico para ser usada”, disse Yang. “Há uma ferramenta para selecionar uma área e criar um mapa que você pode salvar como PDF, e você também pode baixar dados da web para inserir em seu modelo.”
Os dados SMAP que são a base do Crop-CASMA vão desde os níveis da camada superior do solo e da zona radicular, ou da superfície até cerca de 1 metro (3 pés) abaixo do solo. Os dados SMAP brutos têm uma resolução espacial de 36 quilômetros (cerca de 20 milhas), o que significa que cada “pegada” de dados tem aproximadamente o tamanho de um condado. A equipe também desenvolveu um método de análise de dados para estimar um produto de umidade do solo de alta resolução usando SMAP e dados de superfície da terra, fornecendo aos usuários informações com resolução de 1 quilômetro (0,62 milhas).
Ter os dados em resolução mais precisa permite que os usuários identifiquem com mais precisão as áreas de alta ou baixa umidade, disse Yang.
“Nossos relatórios atuais são em nível estadual”, disse Yang. “Um estado pode ser classificado em média como 'molhado', mas todo o estado pode não ser realmente molhado. Por exemplo, uma área de um estado pode estar molhada, enquanto outra pode estar seca. Esses novos dados fornecem leituras de umidade localizadas - isso é o que importa para o agricultor. ”
O Crop-CASMA foi desenvolvido em cooperação com o Centro de Ciência e Sistemas de Informação Espacial ( CSISS ) da George Mason University, Goddard Space Flight Center da NASA e o Jet Propulsion Laboratory ( JPL ) da NASA no sul da Califórnia. O JPL gerencia a missão SMAP para a NASA, e Goddard produz os produtos SMAP de zona radicular de 9 km e de umidade de superfície de 1 km. Hospedada e mantida pelo CSISS, a ferramenta online é operada pela Divisão de Pesquisa e Desenvolvimento do NASS .
Este trabalho também foi apoiado pelo Western Water Applications Office ( WWAO ) da NASA e pelo Programa de Hidrologia Terrestre da NASA . A missão da WWAO é melhorar a forma como a água é gerenciada no árido oeste dos Estados Unidos, e a ferramenta faz parte de um portfólio de projetos de água que usam o poder do sensoriamento remoto para fornecer novas soluções aos gestores de água em questões como seca, agricultura, neve e água suprimentos.
“Sabemos por nossos parceiros de água no oeste dos Estados Unidos que há uma necessidade crítica de dados sobre a umidade do solo”, explicou Indrani Graczyk , gerente da WWAO. “Este projeto foi uma grande oportunidade de fazer parceria com o USDA para colocar os dados da NASA diretamente nas mãos dos agricultores, e ficamos felizes em apoiá-lo.”
Esta colaboração é parte de um acordo maior recentemente assinado entre o USDA e a NASA para fortalecer conjuntamente as pesquisas agrícolas e de ciências da Terra.
“Ter os dados de umidade do solo SMAP indo diretamente para os usuários no NASS concretiza um dos principais objetivos da missão”, disse Simon Yueh , cientista do projeto SMAP no JPL. “Uma forte colaboração entre a NASA e o USDA tornou isso possível.”
Imagem do banner: Milharal na fotografia do pôr do sol, cortesia da Unsplash / IIONA VIRGIN.
Por Teresa White, Serviço Nacional de Estatísticas Agrícolas do USDA, Washington, DC
Jane Lee, Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, Pasadena, Califórnia.
Jessica Merzdorf , Goddard Space Flight Center da NASA, Greenbelt, Md.
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