محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن بیش از 20 سال تصویر را بررسی خواهند کرد تا بدانند آیا تکنیک کشاورزی دوبار کشت در این ایالت در حال افزایش است یا خیر.
دانشمندان دانشگاه ایالتی واشنگتن (WSU) با استفاده از کمک هزینه 100,000 دلاری از دفتر کاربردهای آب غربی آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا، از یادگیری ماشینی برای مطالعه تصاویر ماهواره ای استفاده می کنند تا بفهمند آیا تغییرات آب و هوایی و طولانی شدن فصل رشد به کشاورزان اجازه می دهد تا دو محصول بکارند. در یک فصل در همان رشته
برنامه لندست ناسا هر 16 روز از سطح زمین عکس گرفته و بایگانی می کند. برای این کمک هزینه جدید، مایکل برادی، از دانشکده علوم اقتصادی WSU، و کرتی راجاگوپالان، گروه مهندسی سیستمهای بیولوژیکی، از تصاویر مرکز و شرق واشنگتن برای جستجوی نشانههایی از افزایش دوبرابر کشت استفاده خواهند کرد. Mingliang Liu و Claudio Stockle از WSU و Perry Beale از وزارت کشاورزی واشنگتن همکاران هستند. این کار با کمک هزینه بذر از مرکز تحقیقات آب ایالت واشنگتن ساخته شده است.
بردی گفت: «در طول 50 سال گذشته یا بیشتر، فصل رشد کشاورزی آبی در واشنگتن دو تا سه هفته افزایش یافته است. با طولانیتر شدن فصل رشد، اکنون بیشتر احتمال دارد که تولیدکنندگان بتوانند دو دور محصول در یک سال بکارند، رشد کنند و برداشت کنند.»
این افزایش تولید به آب بسیار بیشتری نیاز دارد، که ایده این مطالعه از آنجا شکل گرفت. اداره اکولوژی وزارت امور خارجه واشنگتن در رودخانه کلمبیا می خواست بداند آیا کشت مضاعف در حال محبوب شدن است زیرا این امر بر میزان آب موجود برای کشاورزی تأثیر می گذارد.
بردی گفت: "کشت دوبل به طور قابل توجهی آب بیشتری نسبت به رشد و برداشت یک محصول مصرف می کند." "اما واقعاً راهی وجود ندارد که ببینیم چه تعداد از تولیدکنندگان در حال حاضر دوبرابر کشت می کنند، چه برسد به اینکه چقدر افزایش یافته است."
اینجاست که تصاویر ماهوارهای ناسا وارد میشوند. با استفاده از یادگیری ماشینی، محققان به عکسهای میدانهای جداگانه نگاه میکنند و میزان سبز بودن آنها را اندازهگیری میکنند.
در یک تصویر ماهوارهای، مزرعهای که فصل رشد را به رنگ قهوهای شروع میکند و به آرامی سبزتر میشود، سپس دوباره قهوهای میشود و به دنبال آن چرخه دیگری از افزایش سبزی وجود دارد، احتمالاً دوبرابر میشود. بردی گفت که یک مزرعه تنها یک چرخه افزایش رنگ سبز و به دنبال آن قهوه ای تا فصل بعد را نشان می دهد.
بردی گفت: "هیچ راهی وجود ندارد که یک فرد یا ده ها نفر بتوانند در طول 20 سال تمام عکس های آن زمینه ها را نگاه کنند." اما با استفاده از یادگیری ماشینی، میتوانیم ببینیم که در طول دو دهه چقدر کشت دو برابری در مزارع جداگانه افزایش یافته است.
هدف استفاده از 20 سال گذشته برای پیش بینی میزان افزایش دو برابری کشت در دهه آینده یا بیشتر است. محققان همچنین دادههای مشابهی را برای بخشهایی از کالیفرنیا و آریزونا بررسی خواهند کرد که به طور سنتی به دلیل فصول رشد طولانیتر، کشت دو برابری بیشتری دارند.
بردی گفت: «با شروع به داشتن آب و هوای مشابه بخشهایی از کالیفرنیا، ممکن است شاهد تغییر تولید غذا به آنچه در آن مناطق انجام میشد، باشیم.
این می تواند تأثیر زیادی بر حقوق آب برای کشاورزان در حوضه رودخانه کلمبیا داشته باشد. برادی امیدوار است این کمک مالی به تصمیم گیرندگان کمک کند تا داده های بیشتری داشته باشند تا بتوانند برای افزایش مصرف آب بالقوه برنامه ریزی کنند.
برادی گفت: «کشت مضاعف یکی از راههای بالقوه برای کمک به جبران تأثیرات تغییرات آب و هوایی بر تولید مواد غذایی است». اما ما باید برای استفاده از آب برنامه ریزی کنیم. این پروژه اولین گام خوبی در این روند است.»- اسکات ویبرایت، دانشگاه ایالتی واشنگتن