Dr hab. Rafał Pudełko
Instytut Uprawy, Nawożenia i Gleboznawstwa, Państwowy Instytut Badawczy w Puławach
Wśród nowoczesnych rozwiązań najbardziej znacząca jest teledetekcja. Teledetekcja jest to metoda zdalnej i nieinwazyjnej obserwacji obiektów. Rozwój metod teledetekcyjnych wiąże się ściśle z wynalezieniem i ciągłym ulepszaniem metod fotograficznych. Pierwszym znaczącym krokiem w zastosowaniu obserwacji zdalnej w naukach o ziemi było umieszczenie aparatu na obiekcie latającym. Tak narodziła się teledetekcja lotnicza. Kolejnym krokiem milowym stało się wykorzystanie, od lat 50. ubiegłego wieku, sztucznych satelitów ziemi jako platform obserwacyjnych. Jednak przed długie lata teledetekcja satelitarna była zarezerwowana dla celów militarnych. Koniec tzw. okresu „zimnej wojny” początkuje większą dostępność danych satelitarnych dla celów cywilnych. W tym okresie następuje również przełom technologiczny umożliwiający automatyczną analizę obrazów. To właśnie upowszechnienie się komputerów dało naukowcom efektywne narzędzie do prowadzenia badań przestrzennych, w tym również badań rolniczych. Już na samym początku rozwoju teledetekcji zauważono, że obraz pól, który dla patrzącego z ziemi rolnika czy naukowca jest jednorodny, w rzeczywistości stanowi mozaikę. Mozaika ta odpowiada zmienności przestrzennej gleby, której właściwości bezpośrednio odpowiadają za uzyskiwany plon. Możliwość oceny tego zróżnicowania oraz wykorzystania odpowiednich technik uprawy dało początek rolnictwu precyzyjnemu, któremu dokładność zapewniła kolejna technologia satelitarna – GPS.
Spektrum możliwości
Obserwacja ziemi z poziomu satelity daje olbrzymie możliwości. Na jednym zdjęciu można sfotografować obszar wielu tysięcy kilometrów kwadratowych lub mniejszy obszar z dużą dokładnością odwzorowanych obiektów (np. widoczne pojedyncze drzewa). Wykorzystywane są sensory o różnych zakresach spektralnych (np. zdjęcia radarowe, w paśmie widzialnym, podczerwieni, termalne). W rolnictwie oraz badaniach środowiskowych zdjęcia w podczerwieni są szczególnie ważne, ponieważ na ich podstawie można oceniać stan wegetacji (np. przewidywać plon i podejmować decyzję o intensywności stosowania zabiegów agrotechnicznych) oraz oceniać różnego typu zagrożenia dla upraw (stres wodny, porażenia chorobami, pojawienie się szkodników, czy nawet szacowanie szkód łowieckich).
Perspektywa wdrożenia
Pomimo niezaprzeczalnych zalet wykorzystanie danych satelitarnych w rolnictwie polskim wciąż nie jest powszechne. Wpływa na to głównie cena zakupu zdjęć oraz problemy w pozyskiwaniu danych dla dokładnie zaplanowanych terminów. Dodatkowo, na rejestrację zdjęć w podczerwieni wpływa zachmurzenie, które nie jest transparentne dla tego typu rejestracji. Jednak stan ten już wkrótce może ulec zmianie. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) wdraża rezultaty programu Copernicus. Przedsięwzięcie to jest obecnie najbardziej ambitnym realizowanym programem obserwacji ziemi. Ma na celu zapewnienie pozyskania dokładnych, aktualnych i łatwo dostępnych informacji w celu poprawy zarządzania środowiskiem, zrozumienia mechanizmów obserwowanych zmian klimatycznych i łagodzenia ich skutków oraz zapewnienia bezpieczeństwa cywilnego. Polska jako członek ESA będzie miała dostęp do tych danych. Obecnie realizowane są projekty badawcze i wdrożeniowe, finansowane przez ESA (zarówno przez jednostki naukowe, jak i firmy) mające na celu opracowanie innowacyjnych produktów i technologii, które mają bazować na technologiach satelitarnych. Wiele z tych projektów dotyczy bezpośrednio rozwoju metod precyzyjnych w rolnictwie, logistyce transportu produktów rolnych, OZE w rolniczej przestrzeni produkcyjnej (np. biomasa, uprawy roślin energetycznych) oraz technologii informatycznych, upowszechniania informacji i systemów wspierania decyzji.
