پایش زمینهای کشاورزی پلاستیکی با کمک ماهوارهها

با رشد روزافزون استفاده از نایلونهای کشاورزی در سالهای اخیر، نگرانیها نسبت به تاثیرات زیستمحیطی این فناوری نیز افزایش یافته است. هرچند این پوششها باعث افزایش بازدهی محصولات و کاهش مصرف آب میشوند، اما ماندگاری و تجزیهناپذیری آنها تهدیدی جدی برای خاک و زیستمحیطها به شمار میآید. در این میان، استفاده از نایلونهای مالچ خطر بیشتری نسبت به نایلونهای گلخانهای دارد و نیازمند پایش گسترده در سطح ملی است.
در همین راستا، پژوهشگران با بهرهگیری از فناوری رایانش ابری، تصاویر اپتیکی و راداری ماهوارهها و الگوریتمهای یادگیری ماشین، موفق به شناسایی و تفکیک دقیق دو نوع اصلی پوششهای پلاستیکی (Plasticulture) در اراضی کشاورزی آلمان شدند:
۱. زمینهای مالچپوش (plastic-mulched farmland)
۲. پوششهای پلاستیکی بر فراز گیاهان (plastic cover above vegetation) مانند گلخانهها و تونلهای پلاستیکی

راهی دقیق برای تشخیص مصرف بیرویه نایلونهای کشاورزی
درسال ۲۰۲۰ حدود ۱۰۳ هزار هکتار زمین کشاورزی تحت مالچ پلاستیکی و ۳۷ هزار هکتار تحت پوشش پلاستیکی بر فراز گیاهان یا مشابه آن قرار داشته که در مجموع حدودا ۱۴۰ هزار هکتار برآورد میگردد. این در حالی است که آمارهای رسمی کشاورزی و نظرسنجیها در سال ۲۰۱۹ تنها حدود ۱۰۰ هزار هکتار را گزارش کرده بودند که نشاندهنده احتمال برآورد کمتر از واقعیت در آمارهای مرسوم است.
از دیگر نکات برجسته میتوان به دقت بالای ۸۵.۳ درصدی الگوریتم در طبقهبندی زمینها اشاره کرد. همچنین مشخص شد که ویژگیهای اپتیکی و راداری از نظر تاثیر در مدل، تقریبا اهمیت برابری دارند. یکی از دلایل بازتاب متفاوت در تصاویر راداری برای سازههای پلاستیکی، وجود قابهای فلزی زیر پوششهای پلاستیکی است که به شناسایی آنها کمک میکند.
این پروژه، برای نخستین بار نقشهای جامع از استفاده از نایلونهای کشاورزی را در سطح یک کشور ارائه داده و نشان میدهد که چگونه دادههای رایگان ماهوارهای میتوانند به ابزاری موثر در مدیریت پایدار زمین و نظارت بر آلودگیهای محیطی در سطح قارهای تبدیل شوند.