NASA数据用于全球作物预测

SMAP采集的5月16～18日数据的绘图。

美国宇航局（NASA）首颗致力于测量土壤含水量的卫星的数据，现在被美国农业部用于监测全球农田并进行商品预测。

土壤湿度主—被动探测卫星（SMAP）任务于2015年启动，用于帮助绘制全球土壤含水量图。现在，美国宇航局戈达德太空飞行中心的一个团队开发了一些工具，SMAP的土壤水分数据正被纳入美国农业部的作物探测（Crop Explorer）网站，该网站报道区域内干旱、洪水和作物预测，是土壤湿度、温度、降水、植被健康等全球作物生长状况的信息中心。

“我们需要对全球农作物进行了解、监测和预测。”戈达德太空飞行中心的科学家John Bolten说，“SMAP是NASA首个研究土壤湿度的卫星任务，这是应用这些数据的一种非常简单的方法。”

全球农业生产力的变化产生巨大的经济、社会和人道主义影响。这些新的SMAP数据的使用者中，就有美国农业部的地区作物分析师，他们需要准确的土壤水分信息来更好地监测和预测这些变化。

“美国农业部进行全球范围的作物预测工作，其中一个主要信息是土壤的含水量。”戈达德太空飞行中心科学家Iliana Mladenova说。

结合降水和温度观测，美国农业部利用计算机模型间接计算土壤湿度。然而，这种方法在缺乏高质量、基于地面仪器的地区容易出错。

现在，美国农业部正在将SMAP测量的土壤水分直接导入作物探测网站，这使得分析师能够更好地预测土壤中哪些地方的水可能太少或太多，以支持农作物生长。

这些土壤湿度状况以及分析数据的工具，也可以在谷歌地球引擎上使用。研究人员、非营利组织、资源管理者和其他人可以访问最新的数据以及存档信息。

“如果你有更好的土壤水分数据和异常信息，你就能预测干旱的发生和发展。”Mladenova说。

信息的时机也很重要，她补充说，如果在一季的早期出现短暂干旱期，可能不会影响作物的总产量；但如果在作物生长关键期出现长时间干旱，那么作物不太可能从干旱中恢复。

十多年来，美国农业部作物探测网站陆续将来自卫星的土壤水分数据纳入其中。它开始于NASA Aqua卫星上的AMSR-E，但该仪器在2011年末停止了数据收集。欧洲航天局SMOS卫星采集的土壤水分信息也被纳入美国农业部的一些产品中。

每3天覆盖一次全球，SMAP可以提供对全球作物生产力评估和预测至关重要的土壤水分状况的及时更新。来自SMAP的新的高质量的数据导入将有助于填补土壤水分信息的关键空白。