अंतरिक्ष से हमारे पानी के उपयोग की निगरानी के लिए लैंडसैट का उपयोग करने पर मार्था एंडरसन

अमेरिकी कृषि विभाग के एक शोध वैज्ञानिक मार्था एंडरसन, लैंडस्केप उपग्रह कार्यक्रम से छवियों का उपयोग करते हुए पानी के उपयोग की निगरानी करते हैं और अलग-अलग क्षेत्रों के पैमाने पर भी, पिनपॉइंट सटीकता के साथ अमेरिकी खेतों पर सूखा पड़ता है। जैसा कि पानी की उपलब्धता दुनिया भर में तेजी से महत्वपूर्ण मुद्दा है, उसने कहा, यह निगरानी करना महत्वपूर्ण है कि कितना पानी वाष्पित होता है, कितना उपयोग किया जाता है, और इसका उपयोग कहां किया जाता है। उन्होंने EarthSky के Jorge Salazar के साथ अंतरिक्ष से हमारे पानी के उपयोग की निगरानी के बारे में बात की।

आप मापते हैं कि वाष्पीकरण क्या है। वाष्पीकरण क्या है, और अंतरिक्ष से वाष्पीकरण की दर को मापना क्यों महत्वपूर्ण है?

कृषि परिदृश्य में, वाष्पीकरण, या ईटी जैसा कि हम इसे संक्षिप्त रूप में कहते हैं, पानी की कुल मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है जो बढ़ती फसलों की प्रक्रिया में उपयोग किया जाता है।

एवापोट्रांसप्रीशन भूमि की सतह और वायुमंडल के बीच जल वाष्प के आदान-प्रदान का वर्णन करता है। यह उन सभी पानी से बना है जो सतहों से वाष्पित हो जाते हैं, और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में पौधों द्वारा उपयोग किए जाने वाले सभी पानी। वह वाष्पोत्सर्जन घटक है। इसलिए, यह वाष्पीकरण और वाष्पोत्सर्जन है।

हमें ईटी की निगरानी करने में सक्षम होने की आवश्यकता है क्योंकि यह वैश्विक जल चक्र का वास्तव में महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह वर्षा के बीच का अंतर है - जो कि पानी है जो भूमि की सतह प्रणाली में डाला जाता है - और भूमि की सतह से बाष्पीकरणीय नुकसान। ईटी की प्रक्रिया हमें बताती है कि फसलों को उगाने या पीने का पानी प्रदान करने या क्षेत्रीय धाराओं और नदी प्रणालियों को खिलाने के लिए कितना पानी बचा है।

चित्र साभार: टॉमस सिलाज़ो

इसलिए, यदि हम ईटी को बड़े क्षेत्रों में सही ढंग से मैप कर सकते हैं तो हम मिट्टी की नमी की उपलब्धता का अनुमान लगा सकते हैं और विभिन्न प्रयोजनों के लिए कितना पानी का उपयोग किया जा रहा है - उदाहरण के लिए कृषि और शहरी उपयोग। हम जानते हैं कि ताजा पानी दुनिया भर में तेजी से दुर्लभ होता जा रहा है। यह तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है कि हम पानी के बजट के इस घटक की सही-सही निगरानी कर सकें।

अंतरिक्ष में लैंडसैट कैसे देखता है कि कृषि क्षेत्र में पानी का उपयोग कैसे किया जा रहा है?

लैंडसैट में कई इमेजिंग सिस्टम हैं, और उनमें से एक विकिरण एकत्र करता है जो थर्मल वेवबैंड में होता है। वे तरंग दैर्ध्य हैं जो हमारी आंखों की तुलना में लंबे हैं। सभी वस्तुएं इस तरह के थर्मल विकिरण का उत्सर्जन करती हैं - वस्तु को जितना अधिक गर्म किया जाता है, उतनी ही थर्मल उत्सर्जन होता है। इन थर्मल वेवबैंड सिस्टम के उपयोग से हम भूमि की सतह के तापमान को दूर से देख सकते हैं। लैंडसैट के साथ हम ठीक से स्थानिक संकल्प पर इस मानचित्रण को कर सकते हैं कि हम विभिन्न कृषि क्षेत्रों के बीच तापमान के अंतर का पता लगा सकते हैं, और यह बहुत उपयोगी है।

ईटी की बहुत अधिक दर से पानी का वाष्पीकरण होने वाली फसलें ठंडी होती हैं क्योंकि वाष्पीकरण सतह को ठंडा कर रहा है। लेकिन जैसे-जैसे फसलें बलवती होती जाती हैं, वैसे-वैसे चंदवा गर्म होने लगता है, और हम उन ऊंचे पत्तों के तापमान का पता लगा सकते हैं। इसलिए, लैंडसैट के साथ हम पता लगा सकते हैं कि एक दिया गया क्षेत्र उतना स्वस्थ नहीं है जितना कि होना चाहिए।

लैंडसैट डेटा निरंतरता मिशन

पानी के उपयोग की जानकारी कैसे होती है कि लैंडसैट एकत्रित किया जाता है?

लैंडसैट ईटी का उपयोग अब परिचालन में किया जा रहा है - विशेष रूप से पश्चिमी राज्यों में, जहां जल संसाधन तेजी से तंग हो रहे हैं और एक अस्थिर दर पर अक्सर कम हो रहे हैं।

उदाहरण के लिए, इदाहो में, जल संसाधन प्रबंधक और जल प्रबंधन जिले यह देखने के लिए लैंडसेट ईटी का उपयोग कर रहे हैं कि क्या सिंचाई जिलों के भीतर व्यक्तिगत सिंचाई उनके आवंटित पानी के अधिकारों का अनुपालन कर रहे हैं या यदि वे जितना होना चाहिए, उससे अधिक पानी का उपयोग कर रहे हैं। वे लैंडसैट ईटी डेटा के समय अनुक्रम को देखकर इसे निर्धारित कर सकते हैं।

क्योंकि हमारे पास १ ९ we० के दशक की शुरुआत में एक लैंडसैट इमेज आर्काइव है, हम नक्शे के एक समय अनुक्रम को दिखा सकते हैं कि कैसे पानी का उपयोग ऐतिहासिक रूप से एक परिदृश्य पर किया गया है। उदाहरण के लिए पानी के अधिकार ट्रेडों और अंतरराज्यीय पानी कॉम्पैक्ट की बातचीत के लिए यह वास्तव में महत्वपूर्ण जानकारी है।

किसान इस जानकारी का उपयोग यह पता लगाने के लिए कर सकते हैं कि किन क्षेत्रों को सिंचित करने की आवश्यकता है और कितनी मात्रा में उन्हें सिंचाई करने की आवश्यकता है।

हम विभिन्न उपयोगकर्ताओं के बीच पानी के उपयोग में होने वाले व्यापार के उतार-चढ़ाव का भी अध्ययन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, पश्चिम के कुछ हिस्सों में आपके पास सिंचाई एक धारा के बगल में हो रही है जो महत्वपूर्ण निवास स्थान का समर्थन कर रही है - उदाहरण के लिए सैल्मन स्पॉइंग मैदान। हम लैंडसैट ईटी का उपयोग यह देखने के लिए कर सकते हैं कि इन महत्वपूर्ण पारिस्थितिक तंत्रों में धारा प्रवाह को प्रभावित करने वाली कृषि कितनी प्रभावित हो सकती है।

2007 के लिए सूखा नक्शा: हरे रंग के वे क्षेत्र जहाँ औसत से अधिक वाष्पीकरण होता है, और औसत वाष्पीकरण से कम वाले लाल शो वाले क्षेत्र

आपने हाल ही में काम प्रकाशित किया है कि कैसे वाष्पीकरण और वाष्पोत्सर्जन पौधों द्वारा लैंडसैट डेटा का उपयोग करके सूखे को बेहतर ढंग से समझने के लिए किया जा सकता है। आपको क्या मिला?

हम जानते हैं कि जब कोई क्षेत्र सूखे का सामना कर रहा है, तो उसका ईटी आवश्यक रूप से कम होने वाला है। मिट्टी सूखी है, पौधों के उपयोग के लिए वहां कम पानी उपलब्ध है। ये ईटी मैप्स के रूप में अच्छी तरह से सूखे के नक्शे बनाते हैं। इन मानचित्रों को बनाने के लिए आपको किसी भू-आधारित वर्षा डेटा की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि थर्मल भूमि की सतह के तापमान संकेत द्वारा सूखा संकेत दिया जा रहा है।

इसलिए, यह उन देशों में सूखे का नक्शा बनाने का एक अच्छा तरीका है, जो हमारे यहां अमेरिका में घने मौसम संबंधी बुनियादी ढाँचे नहीं हो सकते हैं - विरल वर्षा गेज और डॉपलर रडार सिस्टम। उदाहरण के लिए, अफ्रीका के हॉर्न में, जहां वे वर्तमान में गंभीर अकाल का सामना कर रहे हैं, हम इन थर्मल तकनीकों को लागू करने में सक्षम हैं और सूखाग्रस्त क्षेत्रों को इंगित करते हुए कुछ बहुत अच्छे नक्शे बनाते हैं।

लैंडसैट की जानकारी किसी को भी, स्वतंत्र रूप से उपलब्ध है?

ये सही है। और यह एक बदलाव है जो पिछले कुछ वर्षों में हुआ है। एक नया प्रतिमान विकसित किया गया था - आइए इन छवियों को मुफ्त में वितरित करें। यह अविश्वसनीय रूप से मूल्यवान जानकारी है। अमेरिका के लोग, अन्य देशों के लोग इस इमेजरी को अब मुफ्त में एक्सेस कर सकते हैं।

और वह अनुसंधान की एक पूरी नई पंक्ति को सक्षम करता है, जो विभिन्न क्षेत्रों में चीजों को कैसे बदल रहा है, इसका कई बार श्रृंखला विश्लेषण करने में सक्षम है। शहरी क्षेत्रों का विस्तार कैसे हो रहा है? इन विस्तार वाले शहरी क्षेत्रों में पानी का उपयोग कैसे बदल रहा है? जल का उपयोग कैसे बदल रहा है क्योंकि हम प्राकृतिक वनस्पतियों से भूमि को फसल भूमि या आवास विकास में परिवर्तित करते हैं? ये ऐसे अध्ययन हैं जो अब हम कर सकते हैं जो हम पांच साल पहले नहीं कर सकते थे।


नासा और यूएसजीएस लैंडसैट कार्यक्रम के लिए आज का हमारा धन्यवाद, पृथ्वी के बदलते परिदृश्य का एक अनूठा रिकॉर्ड बना रहा है।