使用卫星测量农作物的营养

由于世界各地有许多人遭受各种形式的营养不良，因此大米、大豆和小麦等绝对基本食物尽可能具有营养非常重要。研究表明，哥白尼哨兵二号任务和意大利棱镜任务可用于监测主要农作物的营养成分。例如，这可以帮助农民采取适当的措施来提高农作物生长的质量。

超过20亿人因缺乏钙和钾等微量营养素而出现营养不良，占全球人口的25%以上。

对于那些依赖农作物饮食且获取营养丰富食物的机会有限的人来说，这种类型的营养不良是一个特别的问题。

它有时被称为“隐性饥饿”，因为在某些情况下，人们可能消耗了足够的卡路里，但实际上没有获得足够的必需营养素和维生素。

这可能导致严重的健康问题，包括身心发育受损、对各种疾病的易感性增加，甚至过早死亡。

全球人口的增长和气候危机已经加剧了粮食安全问题，因此确保基本作物尽可能有营养变得越来越重要。

测量养分浓度的传统方法通常涉及在收获期间收集谷物并在实验室中分析样品。这些方法显然成本太高且耗时，无法大规模应用。

此外，由于养分仅在收获后测量，这些方法排除了在作物仍在生长时对肥料进行有效干预。

为了克服这些限制，荷兰特文特大学和意大利国家研究委员会的科学家领导了利用卫星监测大面积作物养分潜力的研究，这将为农民提供足够的时间进行肥料或其他干预措施。实际收获之前的农业实践。

大多数卫星光学传感器使用一些对作物营养成分不敏感的宽光谱带。

然而，意大利航天局Prisma任务中搭载的高光谱仪器和哥白尼哨兵2号任务中搭载的多光谱仪器对与营养成分相关的特征很敏感，其不同的光谱带表现出不同的敏感度。

该团队在意大利波河流域选择了一个试验地点，重点种植四种作物：玉米、水稻、大豆和小麦。然后，他们将卫星数据中与磷、镁、锌和钾等营养物质相关的信号与实验室测量的营养物质进行了比较。

他们的研究得到了欧洲航天局地球观测科学社会项目的支持，该项目名为“HyNutri利用Sentinel-2和高光谱感知隐藏的饥饿”。

该团队的研究成果发表在《环境遥感》杂志上。

特文特大学的MarianaBelgiu表示：“Prisma和Sentinel-2首次尝试估计和预测主要作物的微量和宏观养分浓度，对于某些养分，例如钾(K)、磷(P)、镁(Mg)和铁。

“然而，对于其他营养物质，其可行性仍然是一个悬而未决的问题，需要进一步研究。感谢欧空局的科学促进社会计划，我们启动了一个后续项目EO4Nutri，以迈出这一步。”

欧洲航天局的埃斯彭·沃尔登指出：“我们希望这项研究最终将使农民能够在生长季节早期进行干预并提高谷物的营养质量，或者让政府和粮食安全组织规划其他活动，确保弱势群体获得足够的营养。

“这对于非洲国家尤其重要，例如，宏观和微量营养素缺乏症在这些国家更为普遍。

“展望未来，欧空局正在为欧洲哥白尼计划开发一个名为CHIME的新卫星任务，该任务将携带新的高光谱仪器，也适用于确定农作物的营养成分，并希望有助于减轻隐性饥饿。”