¡El cambio climático es la mayor amenaza que enfrenta la Tierra hoy! Nuestro planeta, hogar de una población creciente de más de 7.800 millones de personas e innumerables especies de flora y fauna, ha cambiado significativamente en las últimas décadas. Estos cambios ambientales generalizados han llevado a los gobiernos y organismos públicos a aumentar la inversión en la conservación de la naturaleza en un intento por detener y posiblemente revertir los efectos del cambio climático desenfrenado. Las investigaciones indican que alrededor de 50 000 millones de USD
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fluye hacia proyectos de Conservación de la Naturaleza cada año. Se cree que la Cuarta Revolución Industrial
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contribuido a una parte importante de la inestabilidad asociada con el cambio climático. Por lo tanto, ahora existe un llamado creciente para que las organizaciones equilibren entre las ganancias y el impacto social.
La teledetección implica comprender los cambios en amplias masas de tierra a través de la detección y el seguimiento de las características físicas o químicas de un área mediante la medición a distancia de la radiación reflejada o emitida por el área examinada. Ahora lo utilizan los gobiernos y los ambientalistas de todo el mundo para obtener una comprensión precisa de la tierra mientras toman decisiones políticas, especialmente desde la perspectiva de las discusiones en curso sobre el cambio climático. Si bien las aplicaciones de estos son relevantes para varias industrias, en ninguna parte ha generado el tipo de impacto que tiene en el campo de la agricultura y la silvicultura sostenibles. ¡La forma en que producimos nuestros alimentos tiene un gran impacto en los recursos de la Tierra! Al aumentar estos datos con sensores terrestres, puede ayudar a nuestros agricultores a planificar mejor su siembra, manejo, cosecha y venta de sus productos.
Hay una gran cantidad de imágenes satelitales disponibles en la última década que se encuentran en varios niveles de resolución espacial y temporal. Sin embargo, en el año 2017, la empresa privada Earth Imaging, Planet Labs, desplegó una bandada de satélites en un cohete de la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO). Ayudan a escanear la Tierra diariamente, a una alta resolución espacial de 3 a 5 m con una cobertura geográfica más amplia. También comenzamos recientemente nuestra asociación con Planet Labs para probar sus datos para algunas aplicaciones tan impactantes.
Percepción remota y conservación
Actualmente, el mayor impacto está en el área de conservación. Los datos satelitales han demostrado ser beneficiosos en la gestión de cuencas hidrográficas y se utilizan en la India para las cuencas de los ríos Krishna, Yamuna y Tapi. Un proyecto a nivel nacional, Misión Integrada para el Desarrollo Sostenible (IMSD), llevado a cabo por el Departamento del Espacio, cubrió un área de alrededor de 84 millones de hectáreas distribuidas en 175 distritos en la India
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. En cuencas hidrográficas seleccionadas bajo el proyecto, la implementación de la recolección de agua de lluvia demostró una serie de beneficios, uno de ellos es el aumento en el desarrollo agrícola de las regiones que alguna vez fueron áridas en el área.
Recomendación para un enfoque multidisciplinario de la conservación
CropIn ha combinado imágenes satelitales con algoritmos de aprendizaje automático (ML) para diseñar estrategias e implementar un proyecto de conservación de ríos a gran escala en la India central. Los proyectos de conservación de ríos son de suma importancia en economías basadas en la agricultura como la India, donde los agricultores se están alejando de su dependencia de las condiciones climáticas inciertas y la escasez de lluvias. ¡Los ríos son el sustento de estos agricultores y son una fuente primaria de agua para riego! Sin embargo, los proyectos de conservación de ríos deben estar bien planificados y programados. Estos también pueden volverse cada vez más caros. Se sintió la necesidad de desarrollar un sistema que pueda monitorear la actividad a lo largo de la cuenca del río, alentar a los agricultores a continuar adoptando prácticas sostenibles y dar confianza a los formuladores de políticas para continuar con los esfuerzos.
Investigar y comparar los datos históricos pasados con los datos actuales provenientes de las imágenes satelitales de estos lugares nos permitió investigar el impacto de la plantación de árboles a lo largo de la cuenca del río. El plan tuvo en cuenta el límite de la cuenca del río junto con el plan de plantación para monitorear los cambios en la capacidad del agua, la densidad de árboles, la sequía y la precipitación durante un período de cuatro años. La medición de la capacidad del agua por sí sola es un análisis inexacto del impacto, ya que esto podría deberse a cambios breves en las condiciones climáticas o podría deberse a la característica intrínseca de esa zona geográfica en particular. El algoritmo monitoreó los cambios en cada uno de estos elementos durante el período de tiempo para determinar el impacto de la plantación de árboles en los cultivos agrícolas en el área de estudio.
Medir el impacto real y dirigir el cambio
Hay varios índices y derivados que se pueden obtener de las imágenes ópticas además del popular NDVI
(índice de vegetación de diferencia normalizada) para la salud de la vegetación. CropIn usó características derivadas de los datos satelitales, datos de sensores terrestres, datos meteorológicos y un modelo ML personalizado sobre estos para monitorear continuamente a lo largo del tiempo y analizar el cambio de densidad de árboles durante los cuatro años a lo largo de la cuenca del río en los 15 distritos. .
El cambio en la densidad de árboles se estima utilizando un modelo de agregación basado en imágenes satelitales cuyos resultados luego se correlacionan con las estadísticas de plantación acumuladas durante la campaña de plantación para estimar las regiones donde las plantaciones sobrevivieron y crecieron a lo largo de los años. En estas regiones identificadas, se lleva a cabo un análisis adicional para descubrir los factores que contribuyeron en gran medida al cambio del agua superficial. El cambio de agua superficial en sí mismo se cuantifica utilizando los datos satelitales históricos disponibles de la región. Involucró la detección de la extensión del río, seguida de la medición del cambio de área de superficie utilizando índices derivados de satélites. Se construye un modelo ML para evaluar el cambio en el área de agua superficial y la retención de agua debido a los siguientes factores contribuyentes:a) cambio en la cubierta arbórea, b) cambio en la precipitación y c) condiciones de sequía. Las imágenes de alta resolución del área bajo estudio validaron aún más estos resultados. También podemos determinar el aumento o disminución de la tierra cultivada a lo largo del tiempo, dando una indicación de la correlación entre el aumento de la densidad de árboles, los niveles de agua y el impulso de la actividad agrícola en el área. Hay algunos desafíos abiertos con la detección de cambios en los niveles de agua, la actividad agrícola y la densidad de árboles. Un tema importante es el efecto de las variables de confusión vinculadas a los cambios de precipitación estacionales, anuales y de largo plazo en la región. Los efectos de estas variables de confusión deben eliminarse durante el análisis para medir el impacto real.
Tradicionalmente, tomaría, probablemente, varias décadas determinar el ROI y el impacto de estos proyectos, pero ahora podemos hacerlo más rápido y con mayor precisión.
¡Creemos que los conocimientos y las métricas también pueden proporcionar a los organismos gubernamentales y políticos la priorización y la implementación de proyectos con mayor eficiencia y esperanza renovada!
Comuníquese con nosotros para obtener más información sobre cómo CropIn está utilizando la tecnología para ayudar a los gobiernos y las agencias de desarrollo a combatir el cambio climático con una agricultura más inteligente y sostenible.
Mire este video para obtener información sobre el análisis de uso de la tierra impulsado por SmartRisk
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Referencias
[1] CPIC publica nuevos planes para impulsar la inversión en conservación de la naturaleza. Fondo para el Medio Ambiente Mundial, 2020.
[2] La Cuarta Revolución Industrial. Deloitte, 2020
[3] Gestión de Desastres. Mundo geoespacial, 2010
