NASA數據用于全球作物預測

SMAP采集的5月16～18日數據的繪圖。

美國宇航局（NASA）首顆致力于測量土壤含水量的衛星的數據，現在被美國農業部用于監測全球農田并進行商品預測。

土壤濕度主—被動探測衛星（SMAP）任務于2015年啟動，用于幫助繪制全球土壤含水量圖。現在，美國宇航局戈達德太空飛行中心的一個團隊開發了一些工具，SMAP的土壤水分數據正被納入美國農業部的作物探測（Crop Explorer）網站，該網站報道區域內干旱、洪水和作物預測，是土壤濕度、溫度、降水、植被健康等全球作物生長狀況的信息中心。

“我們需要對全球農作物進行了解、監測和預測。”戈達德太空飛行中心的科學家John Bolten說，“SMAP是NASA首個研究土壤濕度的衛星任務，這是應用這些數據的一種非常簡單的方法。”

全球農業生產力的變化產生巨大的經濟、社會和人道主義影響。這些新的SMAP數據的使用者中，就有美國農業部的地區作物分析師，他們需要準確的土壤水分信息來更好地監測和預測這些變化。

“美國農業部進行全球范圍的作物預測工作，其中一個主要信息是土壤的含水量。”戈達德太空飛行中心科學家Iliana Mladenova說。

結合降水和溫度觀測，美國農業部利用計算機模型間接計算土壤濕度。然而，這種方法在缺乏高質量、基于地面儀器的地區容易出錯。

現在，美國農業部正在將SMAP測量的土壤水分直接導入作物探測網站，這使得分析師能夠更好地預測土壤中哪些地方的水可能太少或太多，以支持農作物生長。

這些土壤濕度狀況以及分析數據的工具，也可以在谷歌地球引擎上使用。研究人員、非營利組織、資源管理者和其他人可以訪問最新的數據以及存檔信息。

“如果你有更好的土壤水分數據和異常信息，你就能預測干旱的發生和發展。”Mladenova說。

信息的時機也很重要，她補充說，如果在一季的早期出現短暫干旱期，可能不會影響作物的總產量；但如果在作物生長關鍵期出現長時間干旱，那么作物不太可能從干旱中恢復。

十多年來，美國農業部作物探測網站陸續將來自衛星的土壤水分數據納入其中。它開始于NASA Aqua衛星上的AMSR-E，但該儀器在2011年末停止了數據收集。歐洲航天局SMOS衛星采集的土壤水分信息也被納入美國農業部的一些產品中。

每3天覆蓋一次全球，SMAP可以提供對全球作物生產力評估和預測至關重要的土壤水分狀況的及時更新。來自SMAP的新的高質量的數據導入將有助于填補土壤水分信息的關鍵空白。