2018 年 10 月 18 日に撮影された、ウィスコンシン州北部のリトル トラウト湖の上のクランベリー湿原の眺め。NASA-USGS ランドサット 8 データから。クランベリーの一部は真っ赤になり、収穫の準備が整いました。クレジット:NASA
中西部の農家は、トウモロコシ、大豆、その他のサンクスギビングの夕食のテーブルに欠かせない作物の収穫を、最初の作物の凍結が始まる前に終わらせようと競争しています。9 月の雨により、収穫はさらに遅れました。春の大雨が、ミシシッピ川、ウィスコンシン川、ミズーリ川周辺の数百万エーカーの農地に洪水をもたらしました。一部の農家は種をまきませんでした。他の人は予定より 3 週間遅れて開始しました。
今年の農家の計画のこれらの変更と遅れにより、農家の調査と地上観察による作物生産の追跡と推定という米国農務省の仕事が困難になりました。それに対応するために、彼らは NASA と米国地質調査所の Landsat 8 衛星を共同利用して、不足している部分を埋めました。
2008 年以来、USDA の National Agricultural Statistics Service (NASS) は、NASS の Cropland Data Layer プログラムの一環として、ランドサット データを利用して、米国本土 48 州の数十の作物を監視してきました。クレジット:NASA/マシュー R. ラドクリフ
「異常な生育期や自然災害の間、人工衛星が輝きます」と、米国農務省の国家農業統計局 (National Agricultural Statistics Service) または NASS の空間分析研究セクションの責任者であり、ワシントンの農地データ レイヤー プログラムのマネージャーであるリック ミューラー (Rick Mueller) は述べています。 「Landsat は、統計が示していることを検証するための堅牢で独立した方法です。」
2009 年以来、NASS はランドサット データを利用して、NASS の農地データ レイヤー プログラムの一環として、米国本土 48 州のトウモロコシ、小麦、大豆、綿花を含む数十の作物を監視してきました。
Cropland Data レイヤーは、Landsat や同様のセンサーを使用して、何がどこで成長しているかを特定します。これとは別に、NASS は NASA の中程度の解像度のイメージング分光放射計 (MODIS) 機器を Aqua および Terra 衛星に搭載して使用し、毎日の植生の健康と成長段階、すべての作物収量の指標を監視しています。
「ランドサットは、世界の食糧供給を直接測定できる唯一の方法の 1 つです」と、ワシントンの NASA 本部で NASA の応用科学水資源および農業研究のプログラム マネージャーである Brad Doorn 氏は述べています。
ただし、「すべてが衛星というわけではありません」とミュラーは言いました。
NASA-USGS Landsat 8 データに見られるように、ミズーリ州セントルイス北部で農業を営む激動の年の 3 つの瞬間。左側は 2019 年 5 月 7 日で、大雨により多くの農場で作付けが遅れています。 2019 年 9 月 12 日、真ん中に、植生の成長を示す明るい緑色が示されていますが、かなりの量の茶色の裸地があります。右側の 2019 年 10 月 14 日、明るい茶色は収穫された畑を示し、濃い茶色は夏の間ずっと播種されていないか休閑している畑を示します。クレジット:NASA
典型的な農業年中、NASS は地上での観察と調査データに大きく依存しています。全国で、NASS のフィールド担当者が農場を訪問し、生育期を通じて作付されたフィールドの面積と状態を測定します。 NASS はまた、農業サービス庁 (FSA) から作物の作付面積データを受け取ります。農家は、毎年 FSA に作物の作付面積と土地利用情報を自己申告する必要があります。 FSA はデータを使用して、自然災害による作物の損失や市場価格の変化による経済的損失など、連邦政府のプログラムへの支払いを決定します。
今年は典型的な年ではありませんでした。農家は通常、とうもろこし、大豆、その他の作物を 5 月に植え始めます。州の農地の 10% が水中にあるミズーリ州では、衛星画像が NASS の州当局者が洪水の影響を最も受けた畑や地域を把握するのに役立ちました。また、どの畑に作物があったかを確認することもできました。
米国農務省のミズーリ州統計官である Robert Garino 氏は、次のように述べています。 「調査は、州全体の推定値を提供するのに適していますが、州内の特定の地域で何が起こっているかを把握するようには設計されていません。」
6 月には、何人かの農家が、ガリノのオフィスに播種したエーカーの量を報告できませんでした。彼らは畑が乾くのを待っていました。 7 月、USDA は衛星データを使用して 6 月の生産予測を修正しました。
翌月、農家が USDA の 8 月の収量報告に疑問を持っているというニュース記事が報じられました。 「精度については多くの懸念がありました」と Garino 氏は言います。 「一般的な感覚は、雨と洪水が収穫面積の減少と収量のかなり急激な減少の両方を引き起こすだろうということでした.特に大豆の収穫面積は大幅に減少しましたが、8 月の収量予測は順調に推移しています。」
NASS は 2020 年 1 月に最終的な Cropland Data レイヤーを公開し、CropScape Web サイトを通じて誰もがデータを利用できるようにします。災害管理者は、サイトの履歴データを使用して、今年の洪水やその他の自然災害による作物の被害を評価します。資源管理者は、過去のデータを使用して輪作を指示し、土地利用の変化を調査し、水利用を監視します。
新しい衛星と新しいデータ パートナーシップは、NASS がリアルタイムの作物監視機能を向上させるのに役立っています。現在、コンピューター モデルは農地データ レイヤーを使用して、トウモロコシと大豆の毎月の収量推定値を計算しています。
2013 年に打ち上げられた Landsat 8 に加えて、USGS とヨーロッパのコペルニクス星座の間のパートナーシップにより、さらに多くの Landsat のような画像が無料で提供されます。
NASS の空間分析研究セクションの責任者であり、ワシントンの農地データ レイヤー プログラムのマネージャーでもある Rick Mueller 氏は、次のように述べています。
