Satellite-based Crop Damage Estimation

 

Bakgrund och syfte

I tusental år har lantbruk, med andra ord kultur av djur och växter, spelat en nyckelroll i utvecklingen av civilisationen. Dessutom är jordbruk ett av de viktigaste områdena för fjärranalys eftersom det är just jordbruk som upprätthåller människors bestånd. Utvärdering av grödans hälsotillstånd, och tidig upptäckning av växtsjukdomar, är kritisk för att säkerställa optimal produktivitet. Numera utvärderas alla försäkringsanmälningar i Sverige – oavsett kunden – i fält av skadereglerare. Satellitbaserad analys tillför ett snabbt och kostnadseffektivt sätt att identifiera den rumsliga utvidgningen och utsträckningen av skadorna.

 

Genomförande

För att kunna identifiera utsträckningen av hagelskador måste grödans tillstånd innan hagelstormen etableras. Enkla förändringsanalystekniker kan ge viktiga detaljer om vilka delar av fältet som var friska i den första bilden och skadade i den andra. Vegetationsindex används ofta för att framhäva särskilda egenskaper av vegetation – i detta fall skadade stjälkar och löv. Det finns många olika metoder baserade på de röda och när-infraröda banden som ger en bild av växtens hälsa och friskhet.

Tre olika metoder – Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Second Modified Soil Adjusted Index (MSAVI2) och Global Environmental Monitoring Index (GEMI) – testades inom projektet. Baserat på en visuell inspektion av satellitbilder tillsammans med en analys av vegetationens friskhet (NDVI) valdes sex mindre jordbruksblock för detaljerade undersökningar. Efter initiala jämförelser och tester av de olika metoderna valdes GEMI som den mest lämpliga metoden för att upptäcka grödaskador.

Kontrollpunkterna användes för att etablera CGEMI-värden för fält som har ändrats drastiskt – antingen från bar jord till heltäckt (0 %) med grödor eller från heltäckt till bar jord (100 %). Metoden testades först över ett stort område för att bedöma hur svårt det är att upptäcka skadorna. Ingen information om vilka åkrar som är skadade var känd innan analysen. Detta var för att avgöra metodens robusthet. GEMI-analyser genomfördes på sex skadade fält och 13 kontrollfält. De satellitbaserade analyserna jämfördes med utvärderingar som gjordes på plats av erfarna skadereglerare.

 

Resultat

Projektet kan i helhet tolkas som framgångsrikt. Den utvecklade metoden kan användas för att identifiera områden som drabbas av missväxt. I 50 % av fälten stämde de estimerade skadorna (procent) överens med fältdata (inom några procentenheter). I de andra var det svårt att tolka skadorna på grund av skadans karaktär (diffusa skador som drabbade hela fältet). Slutsatsen av denna studie är att det är högst möjligt att identifiera och kvantifiera utspridningen av hagelskador med satellitbaserade fjärranalystekniker. En kombination av vegetationsindex och statistiska beräkningar gör det genomförbart att med en noggrann och robust metod estimera arealen av hagelskadorna och extrapolera resultaten till faktiska massavärden.

 

Kontakt

Metria AB:
Michael Ledwith, 010-121 85 14, michael.ledwith@metria.se
Länsförsäkring Agria Sjurförsäkring:
Rasmus Troedson, 08-588 426 08, rasmus.troedson@agria.se

Senast uppdaterad: 23 januari 2012