Co znajdziesz w artykule?
W związku z pismem Krajowej Rady Izb Rolniczych w sprawie satelitarnego systemu monitoringu suszy, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi poinformowało, że resort prowadzi analizy zmierzające do wdrożenia nowych technologii w rolnictwie. Ministerstwo zgadza się z opinią, że teledetekcja jest narzędziem umożliwiającym wnikliwą obserwację stanu i procesów zachodzących w rolniczej przestrzeni produkcyjnej.
Odpowiadając KRIR negatywnie na pytanie o to, czy w tym roku planowane jest zastąpienie Systemu Monitoringu Suszowego Rolnictwa przez system satelitarny, resort rolnictwa stwierdza jednak, że trwają obecnie prace nad szeregiem modyfikacji, których celem jest stworzenie precyzyjnego systemu wykrywania zjawisk suszowych oparciu o współdziałanie różnych metod monitorowania i analizy.
Rozszerzony SMSR
W opinii Ministerstwa Rolnictwa, w najbliższych latach technologie zdalnej obserwacji ziemi nie wyeliminują w pełni innych metod. Przyczyną tego są ograniczone możliwości prowadzenia obserwacji w zakresie widzialnym i w podczerwieni (głównie ze względu na zachmurzenie) oraz wciąż niedopracowane metody interpretacji danych radarowych. Niemniej jednak, jak zapewnia resort, metody teledetekcyjne są obecnie wrażane w Systemie Monitoringu Suszy Rolniczej prowadzonym przez Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy.
Od bieżącego roku będą one elementem modelowania map klimatycznego bilansu wodnego. W celu umożliwienia efektywnego wdrożenia teledetekcji w SMSR Instytut nawiązał współpracę z Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym.
Placówka ta posiada zaawansowaną infrastrukturę obliczeniową i bazy danych, dzięki którym istnieje możliwość efektywnego gromadzenia satelitarnych danych obrazowych oraz ich przetwarzania.
Postęp w analizach suszy
Zatem rok 2020 przyniesie zmiany w analizowaniu przez IUNG-PIB danych meteorologicznych. Dotychczasowe mapy opadów przygotowywane na podstawie danych pochodzących z sieci stacji meteorologicznych, będą uzupełniane mapami opadów bazujących na danych z radarów naziemnych sieci POLRAD (czyli polskiej sieci radarów meteorologicznych, naziemnych urządzeń teledetekcyjnych dokonujących monitoringu struktury oraz przemieszczania się obiektów meteorologicznych w zasięgu kilkuset kilometrów, w tym opadów na powierzchnię ziemi – przyp. red.).
Mapy opadów będą kartowane opracowanym autorsko w IUNG-PIB matematycznym systemem, którego danymi wejściowymi będą: dane radarowe poziomu GRS, dane opadowe z sieci monitoringu suszy IUNG-PIB oraz model wysokościowy. Modyfikacja ta pozwoli przede wszystkim na znaczące uszczegółowienie zasięgu opadu, w tym zjawisk epizodycznych i burzowych.
Susza na konkretnym polu
Dzięki powyższym rozwiązaniom można będzie zróżnicować opady na obszarze gmin, a najmniejszą efektywną jednostką określającą wartość opadu będzie pixel o rozmiarze 250×250 metrów! W związku z tak daleko idącym uszczegółowieniem możliwe będzie praktyczne określenie wpływu suszy dla poszczególnych pól. Po 2020 roku nastąpi pełna kalibracja nowej metody w ramach SMSR.
Punktowa analiza plonów
Wdrożenie tej metody pozwoli na tak precyzyjne określenie warunków środowiskowych decydujących o plonowaniu czyli: opadu atmosferycznego, ewapotranspiracji (czyli procesu parowania terenowego – przyp. red.) i warunków glebowych, że w rezultacie o zróżnicowaniu plonu tej samej uprawy na sąsiadujących polach, decydować będzie jedynie agrotechnika.
Satelitarny monitoring kraju
Ponadto na podstawie porozumienia z Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym, w tym roku IUNG-PIB opracował system monitoringu całej przestrzeni rolniczej w kraju z zastosowaniem następujących zobrazowań satelitarnych:
– Sentinel-1: wysokorozdzielcze zdjęcia radarowe;
– Sentinel-2: wysokorozdzielcze zdjęcia w zakresie widzialnym i podczerwieni;
– Landsat-8: zdjęcie w zakresie widzialnym, podczerwieni i termalne.
Docelowo pion teledetekcyjny ma wspierać, weryfikować i analizować zasięg oraz stan upraw w skali poszczególnych działek rolnych. A w 2021 r. zostanie on włączony do SMSR. Natomiast pełną funkcjonalność analityczną uzyskać ma w 2022 r.
Rozbudowa sieci stacji
Resort rolnictwa zauważa też, że decydując się na wprowadzenie metod teledetekcyjnych w SMSR należy zwrócić uwagę na sieć stacji meteorologicznych, która jest rok rocznie rozbudowywana. Ma to być odpowiedź na braki tych stacji, zwłaszcza na Niżu Polski, w systemie IMGW-PIB, który służy przede wszystkim do monitoringu zagrożeń powodziowych. Liczba tych stacji w tamtym rejonie jest ograniczona, co utrudnia kartowanie map opadów. I to do tego stopnia, że w niektórych regionach uzyskiwane wyniki mogą budzić poważne wątpliwości. Odpowiedzią na zaistniałą sytuację jest systematyczne uzupełnianie sieci przez lokalizacje kolejnych stacji w regionach rolniczych pozbawionych takiej infrastruktury.
Ponadto, jak wyjaśnia Ministerstwo, sieć SMRS wykorzystuje również stacje meteorologiczne innych instytucji (COBORU, ODR), co znacznie poprawia wyniki monitoringu suszy. Sieć stacji meteo IUNG-PIB uzupełniana jest też siecią monitoringu wilgotności gleb, co podnosi możliwość wykorzystania metod zdalnych.
Mapa podatności na suszę
Aktualnie w ramach SMSR wykorzystywana jest też mapa kategorii podatności gleb na suszę odzwierciedlająca potencjalną retencję wody ogólnie dostępnej (WOD) dla roślin.
Mapa uwzględnia uziarnienie, rolniczą przydatność gleb, a także lokalne stosunki wodne, ukształtowanie terenu i zmiany w składzie gleb wynikające ze tendencji klimatycznych i zabiegów melioracyjnych.
Mapa hydrogeologiczna
Ponadto, Państwowy Instytut Geologiczny – PIB jest w trakcie opracowania Mapy hydrogeologicznej Polski (MhP), która obejmuje również wyznaczenie pierwszego poziomu wodonośnego. Zakończenie jej przygotowania zaplanowane jest na lata 2024-2025. Pozyskanie informacji o głębokości zalegania wód gruntowych na obszarach, na których stosunki wodne uległy znaczącym zmianom w ostatnich kilkudziesięciu latach umożliwi znaczne zwiększenie dokładności oceny zagrożenia suszy w SMSR i oceny strat plonów wywołanych przez suszę.
Tekst przygotował: Robert Gorczyński
Źródła: MRiRW, KRIR
