È stato facile raccogliere dati sull'umidità del suolo da questo campo di soia vicino al campus dell'UAH. Nuove tecniche sviluppate da Vikalp Mishra, Giusto, nel Centro di scienze del sistema terrestre di UAH, potrebbe presto utilizzare i dati dei satelliti per migliorare le previsioni sui raccolti in tutto il mondo. Credito:Phil Gentry | UAH
Un team che include uno studente laureato che ha conseguito il dottorato di ricerca. domenica dall'Università dell'Alabama a Huntsville (UAH) ha compiuto un passo importante verso lo sviluppo di uno strumento satellitare per migliorare le stime sulla resa delle colture negli Stati Uniti e in tutto il mondo.
Utilizzando i dati dei satelliti NASA e NOAA, un team guidato dallo studente di dottorato Vikalp Mishra ha sviluppato una tecnica che fornisce dati sull'umidità del suolo sia sulla superficie del suolo che a livello delle radici di una pianta agricola. Inserito in un modello di ritaglio, che i dati sull'umidità del suolo hanno ridotto il tasso di errore nelle stime della resa del mais di oltre due terzi.
Mishra, che ha conseguito il dottorato di ricerca in ingegneria civile durante le cerimonie di inaugurazione della UAH di domenica, 10 dicembre è stato accettato per una borsa di studio post-dottorato della NASA. A gennaio, continuerà a lavorare sul progetto di umidità del suolo presso il centro SERVIR della NASA nella Cramer Research Hall dell'UAH.
Mentre il progetto di prova del concetto che era la ricerca di tesi di Mishra ha esaminato solo un raccolto in una manciata di siti nel sud-est degli Stati Uniti, Mishra ha affermato che un sistema per esaminare le regioni agricole di tutto il mondo e per fornire avvertimenti migliori su imminenti fallimenti dei raccolti e carestie potrebbe essere disponibile entro tre o cinque anni.
Mishra si è interessato alla gestione delle risorse idriche crescendo a Indore, una città dell'India centrale. Quella è una regione arida dove la pioggia cade solo due o tre mesi all'anno "e noi prendevamo l'acqua potabile una volta alla settimana, " Egli ha detto.
Mentre gran parte dell'interesse per il suo lavoro, che è stato supportato da una borsa di studio della NASA per la scienza della Terra e dello spazio, è venuto dai paesi in via di sviluppo dove la carenza di cibo è più comune, "anche negli Stati Uniti, i dati sull'irrigazione e sull'umidità del suolo non sono sempre disponibili, " Ha detto Mishra. "Anche nei paesi ricchi di dati, ci sono problemi".
"Questo potrebbe essere importante in luoghi che non sono accessibili o dove semplicemente non hai le risorse per raccogliere quel tipo di dati, " ha detto il dottor Jim Cruise, un ricercatore presso l'Earth System Science Center di UAH che è andato in pensione dalla facoltà di ingegneria civile di UAH. "Ha questo potenziale. Ci sono diverse persone in tutto il mondo che sono interessate a questo lavoro".
L'algoritmo sviluppato da Mishra utilizza i dati dei satelliti NASA e NOAA in orbita polare. I dati a microonde forniscono informazioni sull'umidità in superficie, mentre i dati a infrarossi termici forniscono stime dell'umidità dalla zona della radice.
"Abbiamo utilizzato un modello che confronta le temperature mattutine con le temperature pomeridiane, " Mishra ha detto. "Se è secco, l'aumento della temperatura è forte. Se il terreno è umido, l'aumento delle temperature è minore. Il modello utilizza queste informazioni per ricavare una stima dell'umidità del suolo".
Quei dati sono stati inseriti in un modello di coltura.
Sebbene la risoluzione dei dati satellitari non sia molto buona, "le informazioni relativamente rumorose dai satelliti sono meglio di nessuna informazione, che è quello che hai sulla maggioranza del pianeta, " disse Mishra. "Ora, se ci sarà siccità, puoi prepararti per questo. Tutto il processo decisionale può essere migliorato se le informazioni diventano più affidabili".