데이터 기반 농업 역량 강화, 위성 원격 감지 이미지

농작물 사용량을 추정하고 농부들에게 시기적절하고 일관된 피드백을 제공하기 위해 위성 원격 감지의 최신 혁신을 이용하고 있다. 이 정보는 효율적인 관개 관리에 매우 중요하며 농업 생산성과 지속가능성을 소규모 농가에서 대규모 농장으로 증가시키는 관행을 알려줄 수 있다.

재배철 내내 농지의 토양과 농작물 상태를 감시하는 것은 생산 효율을 높이는 데 핵심이다. 작물이 모종에서 완전히 성숙한 식물로 발전함에 따라, 그 전이는 그에 따라 변화하며, 농작물 수분의 요건도 변한다. 성장기 초기에 토양 표면에서의 증발과 작물로부터의 전이에 의한 복합적인 수분 손실을 나타내는 증발의 대부분은 토양 증발로 인한 것이다. 그러나, 작물이 발달함에 따라, 식물이 덮을수록 증발에 대한 전달의 상대적 기여도는 증가하며, 결국 성숙과 노쇠에 따라 감소한다. 따라서, 일일 농작물 배출에 대한 정보는 더 나은 관개 계획을 촉진할 수 있고, 궁극적으로 물 사용 효율을 높일 수 있다.

농작물 물 수요를 나타내는 작물 계수는 관개 관리에 유용하고 널리 사용되는 접근법이다. 농작물 계수는 현장마다 계절마다 다른 것으로 나타났다. 또한 이상 기후로 인한 비정상적인 작물 개발 및 물 사용 패턴의 경우 권장되는 작물 계수 값을 채택하면 종종 부정확한 작물 사용 추정치가 발생한다. 그 결과 권장 작물 계수에 대한 국소적 적응이 시행되어 국소 계수표를 형성하지만, 이마저도 특정 수정, 작물 심기 밀도 변화, 해충과 같은 스트레스 요인으로 인해 표준 조건의 편차를 포착하지 못하는 경우가 있다. 또한, 물 보유 용량 및 영양소 가용성 등 토양 특성의 공간적 이질성에 의한 작물 사용의 공간적 변화는 표준 계수 표에 반영되지 않는다. 따라서, 농작물 용도에 대한 신뢰할 수 있는 실시간 정보가 없는 경우, 더 나은 농작물 계수 추정치가 필요하다.

이러한 필요를 해결하기 위한 한 가지 방법은 위성 원격 감지 이미지를 사용하는 것이다. 이 기술은 일정한 시간 간격으로 시놉틱 커버리지를 제공하고, 따라서 시간에 따른 변화를 모니터링할 수 있기 때문에 작물 사용 모델링에 매력적이다. 또한 원격 감지 이미지에서 도출된 스펙트럼 지표는 바이오매스, 잎 면적 지수(LAI), 발전소 높이 및 산출량 등의 작물 특성과 높은 상관관계를 갖는다. 이와 유사하게, 이러한 스펙트럼 지표는 유사한 시간적 패턴을 나타내기 때문에 거의 실시간으로 농작물 용수를 대신할 수 있다. 그 이유는 식물의 전이와 광 흡수가 성장기에 걸쳐 대략 같은 속도로 증가하기 때문이다. 위성 관측으로 농작물 물 소비량을 모델링하기 위해, 위성 고가도로가 발생하는 것과 같은 날에 현장에서 증발 측정을 실시하고 있다.

우리는 농작물 사용량을 추정하고 농부들에게 시기적절하고 일관된 피드백을 제공하기 위해 위성 원격 감지의 최신 혁신을 이용하고 있다. 이 정보는 효율적인 관개 관리에 매우 중요하며 농업 생산성과 지속가능성을 소규모 농가에서 대규모 농장으로 증가시키는 관행을 알려줄 수 있다.

공간적, 시간적, 스펙트럼적 해상도 측면에서 구세대 공용 도메인 위성 데이터보다 우수하다. 이를 통해 처음으로 관개 결정을 지원할 수 있는 고주파에서 현장 가변성 내에서 잘 포착되는 10m의 미세한 공간 분해능으로 관개 관리의 중요한 변수인 농작물 물 소비량을 추정할 수 있다.



박찬식 기자 park@thekpm.com