利用卫星数据改善灌溉管理

自从美国国防部发射了世界上第一颗全球定位卫星Transit以来，已经过去了65年。Transit使海军能够跟踪水面舰船和潜艇。自那以后，美国、其他国家和私人实体已经发射了数百颗卫星，支持从自动制导和可变速播种到自动喷雾器关闭的各种功能。因此，农民和研究人员正在关注基于卫星图像的灌溉计划，这不足为奇。
“使用卫星预测灌溉计划的趋势确实存在，”亚利桑那州退休的美国农业部/ARS研究物理学家安德鲁·“安迪”·弗伦奇说。“障碍在于......卫星在立交桥上出现的频率不够高，而且它们的空间分辨率不足。第三个障碍是......美国大部分地区的云层覆盖比美国西部地区还多。”
亚利桑那大学（University of Arizona）研究员弗伦奇（French）认为，随着更多卫星上线，这些问题将在未来几年内得到解决。他说:“云层覆盖问题将通过更频繁的高分辨率（30英尺）图像、使用人工智能改进作物用水模型以及某种程度上使用雷达来解决。”
这个解决方案可能来得更早:印度准备在明年初发射其NISAR卫星。该卫星与美国合作开发，每月将为地球上几乎所有陆地提供四到六次全天候、昼夜成像。Hydrosat是一家利用卫星图像和数据分析来测量水压力的气候技术公司，它与气候卫星公司Muon Space合作发射了一艘将集成热红外成像的飞船。这应该会进一步提高农业用水效率。
目前可用的解决方案
农民可以使用已有的卫星数据来安排灌溉量和频率。免费网站OpenET提供基于卫星的蒸散（ET）数据，以改善美国西部的水资源管理。
OpenET由大学、NASA、谷歌地球、美国农业部/ARS等组成的联盟开发，完全依赖公开数据来测量单个田地尺度的地表温度、植被范围和条件模式。OpenET收集来自Landsat、Sentinel-2、GOES和其他卫星的数据，以及已建立的ET模型；气象站网络和模型；田地边界和作物类型的数据集。
不幸的是，仅靠外层空间数据不足以安排大多数田地的灌溉计划；它提供的历史比预测更多。作为回应，越来越多的公司正在结合外层空间的数据和其他因素来提供这些计划。例如，Godsey Precision Ag提供了WaterCheck，这是VariMax平台的一部分，包含基于卫星的氮气建议。
“由于成本和可扩展性，我们确实已经远离了土壤湿度探针用于灌溉调度，”Water-Check的开发者之一、共同所有者查德·戈德西说。
“相比之下，卫星图像在估算作物植被的生物量或大小方面做得更好，这直接影响蒸腾。卫星还能更好地拍摄整个田地的快照。我们依靠自己的卫星数据来源，并将其与土壤样本、当地天气数据、种植日期、作物类型和成熟度等结合起来，提出一个作物水分算法。”
尽管戈德西承认云层覆盖可能是个问题，但他表示，他们的作物模型足够准确，卫星图像可以更新一周到10天。同时，客户只需查看手机或电脑即可获得水资源推荐。