Penginderaan jauh satelit: Memanfaatkan teknologi untuk mendorong pembangunan pertanian

Pemantauan lingkungan pertanian bukan hanya sarana teknis penting untuk pengelolaan lingkungan pertanian, tetapi juga komponen penting dalam pemantauan lingkungan hidup manusia secara lebih luas. Tujuan dasarnya adalah untuk mencerminkan kualitas lingkungan pertanian, pola perubahannya, dan tren perkembangannya secara tepat waktu, akurat, dan komprehensif; untuk melacak dinamika residu dan akumulasi polutan dalam produk pertanian, peternakan, dan perairan; untuk memastikan keamanan produk pertanian dan kesehatan manusia; dan untuk memberikan dasar ilmiah bagi pengelolaan lingkungan pertanian. Melalui pendekatan ini, petani dapat mengadopsi metode yang layak untuk pemupukan, perlindungan tanaman, irigasi kuantitatif, dan kegiatan pertanian lainnya, sehingga meningkatkan hasil panen dan meminimalkan tekanan pada lingkungan alam.

Prinsip pemantauan pertanian menggunakan satelit penginderaan jauh.

Dalam pengelolaan lahan pertanian yang luas, teknologi penginderaan jauh memungkinkan pengamatan tanaman di lapangan dalam skala besar, frekuensi tinggi, dan jangka panjang, serta diterapkan secara luas di semua aspek produksi pertanian. Reflektansi dan kombinasinya pada pita merah dan inframerah dekat dari citra penginderaan jauh menunjukkan korelasi yang baik dengan indeks luas daun tanaman, radiasi fotosintesis aktif matahari, dan biomassa. Informasi tentang permukaan bumi yang direkam oleh sensor satelit membantu menentukan karakteristik unik dari spesies tanaman tertentu, mengidentifikasi jenis tanaman, membangun model peramalan hasil panen dalam kondisi yang berbeda, dan mengintegrasikan pengetahuan agronomi dengan data pengamatan penginderaan jauh untuk mencapai pemantauan dan peramalan hasil panen secara penginderaan jauh.
Pada tahun 2018, satelit Gaofen-6 berhasil diluncurkan dari Pusat Peluncuran Satelit Jiuquan di Provinsi Gansu. Ini adalah satelit pertama di negara saya yang dirancang khusus untuk aplikasi pertanian, menampilkan sensor pita tepi merah, dan juga merupakan satelit resolusi tinggi pertama di negara saya untuk pengamatan pertanian presisi. Gaofen-6 menggabungkan resolusi tinggi dengan cakupan luas dan akan beroperasi bersamaan dengan satelit Gaofen-1 yang sudah mengorbit, secara signifikan meningkatkan kemampuan pengamatan Bumi.

Aplikasi spesifik teknologi penginderaan jauh satelit di bidang pertanian.

Teknologi penginderaan jauh satelit memainkan peran penting dalam pemantauan pertumbuhan tanaman dan prediksi hasil panen, pemantauan dan peringatan dini bencana pertanian, serta pemantauan dan penilaian meteorologi lingkungan ekologi. Penerapannya di bidang pertanian terutama dapat diringkas sebagai pemantauan tanaman, survei sumber daya pertanian, peringatan dini bencana pertanian, dan layanan keuangan pertanian.

Pemantauan pertumbuhan tanaman

Pemantauan pertumbuhan tanaman dengan penginderaan jauh menggunakan data penginderaan jauh untuk membuat perkiraan makroskopis tentang kondisi bibit tanaman secara real-time, dinamika lingkungan, dan distribusinya. Hal ini memungkinkan pemahaman tepat waktu tentang distribusi tanaman, status pertumbuhan, kondisi pupuk dan air, serta dinamika hama, penyakit, dan gulma, sehingga memfasilitasi implementasi berbagai tindakan pengelolaan dan menyediakan platform informasi data yang tepat waktu dan akurat bagi manajer produksi tanaman atau pengambil keputusan manajemen.

Metode tradisional untuk menilai pertumbuhan tanaman mengharuskan petani mengunjungi lahan secara langsung, yang sangat melelahkan secara fisik. Namun, penggunaan penginderaan jauh satelit untuk memantau tanaman memungkinkan pengamatan pertumbuhan tanaman dari jarak jauh. Metode ini lebih ilmiah daripada inspeksi manual tradisional dan dapat lebih memahami status pertumbuhan tanaman secara keseluruhan di lahan. Hal ini secara signifikan mengurangi tenaga kerja yang dibutuhkan petani untuk memeriksa pertumbuhan tanaman, menurunkan intensitas kerja mereka, dan meningkatkan efisiensi.

Memantau kondisi air

Teknologi penginderaan jauh satelit dapat merekam salinitas dan status kesehatan tanah. Ketika konsentrasi garam tinggi, teknologi ini akan menyoroti area tersebut dengan warna yang lebih terang, menunjukkan kepada petani bahwa tanah membutuhkan lebih banyak air dan memerlukan perawatan. Sebaliknya, sensor termal dapat mendeteksi area kekurangan air. Hal ini dilakukan dengan memantau panas, yang kemudian ditampilkan dalam warna yang lebih terang.

Pemantauan dan penilaian sumber daya air pertanian sangat penting untuk mencapai ketahanan pangan dan pembangunan berkelanjutan. Penginderaan jauh pertanian presisi telah berhasil memberikan informasi yang akurat dan tepat waktu tentang badan air, lahan pertanian irigasi, kondisi kelembaban tanaman dan tanah pada berbagai skala.

Memantau kondisi tanah

Untuk pertanian presisi, pemantauan tanah sangat penting. Parameter tanah utama untuk mengoptimalkan pengelolaan tanaman meliputi bahan organik tanah (SOM), tekstur tanah, pH tanah, dan kadar air. Pemantauan berkala menggunakan teknologi penginderaan jauh sangat membantu dalam memahami kesuburan tanah. Perangkat penginderaan jauh akan memberi peringatan kepada lahan pertanian ketika unsur hara mikro tertentu kekurangan dan berada di bawah standar tertentu, memungkinkan penilaian proaktif dalam pengelolaan kesuburan tanah. Teknologi penginderaan jauh pertanian juga akan memberikan informasi tentang kesehatan tajuk, tahap pertumbuhan, hasil panen, biomassa, dan kepadatan unsur hara. Untuk mempelajari perubahan pola pertumbuhan tanaman, perlu ditekankan hubungan antara kinerja tanaman dan kondisi tanah.

Deteksi penyakit dan hama tanaman

Dalam produksi pertanian, metode tradisional pemantauan hama dan penyakit melibatkan pengambilan sampel dan pengujian di lokasi, yang sangat memakan waktu dan tenaga. Meskipun telah efektif dalam mengendalikan hama dan penyakit sampai batas tertentu, penerapannya dalam skala besar sulit dilakukan karena keterbatasan teknologi.

Penggunaan teknologi penginderaan jarak jauh untuk memantau hama dan penyakit di lahan pertanian dapat mengurangi kebutuhan petani untuk sering berpatroli di lahan, sehingga menurunkan intensitas kerja mereka. Setelah hama atau penyakit muncul, teknologi penginderaan jarak jauh dapat menentukan area yang terdampak dan detail lainnya, memungkinkan dilakukannya tindakan pengobatan yang tepat sasaran. Hal ini menghindari kebutuhan petani untuk menggunakan pestisida dalam jumlah besar untuk pencegahan, mendorong penggunaan pestisida secara ilmiah, dan meningkatkan efisiensi ekonomi. Secara bersamaan, hal ini memperkuat pemantauan lahan, sehingga mengurangi penggunaan pestisida dan menurunkan biaya bagi petani, sekaligus mengurangi atau menghilangkan residu pestisida dalam biji-bijian dan meningkatkan kualitas biji-bijian.

Memantau dan memprediksi perubahan iklim

Dalam bidang pertanian dan agronomi, cuaca memainkan peran penting dan menentukan hasil panen. Teknologi penginderaan jauh satelit, yang mampu memprediksi kondisi cuaca, merupakan alat yang berharga untuk memprediksi perubahan iklim secara akurat. Menggabungkan teknologi ini dengan sensor berbasis darat memungkinkan deteksi perubahan cuaca dan iklim, membantu praktisi pertanian merencanakan pengendalian kerusakan di masa depan dan mengurangi kerusakan tambahan. Teknologi ini juga dapat memprediksi bencana alam lainnya, memberikan waktu sebanyak mungkin untuk menyelamatkan tanaman.

Saat ini, teknologi penginderaan jauh satelit telah diterapkan pada pengembangan pertanian cerdas di banyak wilayah, termasuk Tiongkok Timur Laut, Shaanxi, Ningxia, Henan, Jiangsu, dan Hainan, yang mendorong transformasi digital pertanian secara nasional. Panen yang melimpah tidak hanya bergantung pada kondisi cuaca yang menguntungkan tetapi juga pada peningkatan kapasitas produksi biji-bijian komprehensif yang didukung oleh teknologi pertanian. Seiring dengan semakin tertekannya daya dukung sumber daya alam dan lingkungan, kegiatan produksi pertanian menghadapi lebih banyak kendala. Meningkatkan efisiensi pemanfaatan sumber daya dan mendorong peningkatan produksi dan kualitas pertanian melalui teknologi seperti penginderaan jauh satelit merupakan langkah-langkah kunci untuk pengembangan produksi pertanian berkualitas tinggi.

Sebagian isi artikel ini bersumber dari:

Erte Data Technology, Cabang Penelitian Peralatan Penghematan Air Pertanian