Satelity w rolnictwie

Dane satelitarne to kluczowy input dla rolnictwa precyzyjnego — dostarczają wielospektralne zdjęcia o rozdzielczości przestrzennej 1–30 m i rozdzielczości czasowej 1–7 dni. Zastosowania: monitoring roślin, wykrywanie stresu, aplikacja zmiennych dawek (zob. Variable Rate Application), prognozowanie plonów.

Główne programy satelitarne:

1. Copernicus Sentinel (UE, bezpłatny!):

• Sentinel-2 — wielospektralny (13 pasm), rozdzielczość 10 m (RGB+NIR), 20 m (red edge), 60 m (atmosferyczne)
• Częstotliwość: 5 dni (kombinacja 2 satelitów)
• Zasięg: cała UE regularnie
• Cena: BEZPŁATNIE dla wszystkich (inicjatywa UE)
• API: Sentinel Hub, Google Earth Engine

2. Landsat (USA, NASA, bezpłatny!):

• Landsat 8/9 — rozdzielczość 30 m (wielospektralny), 100 m (termalny)
• Częstotliwość: 16 dni (jeden satelita)
• Zasięg: globalny od 1972 r. (50+ lat danych!)
• Cena: BEZPŁATNIE
• Zastosowanie: długoterminowe trendy, historia

3. Planet Labs (USA, komercyjny):

• PlanetScope — codzienne zdjęcia, rozdzielczość 3 m
• SkySat — rozdzielczość 0,5 m (subdetailowa)
• Cena: 10–50 USD/km²/mies.
• Zastosowanie: rolnictwo precyzyjne na poziomie rośliny

4. Maxar / DigitalGlobe (komercyjny, drogi):

• WorldView-3/4 — rozdzielczość 0,3 m
• Cena: 25–100 USD/km²
• Zastosowanie: wojsko, planowanie miejskie, rzadko ag

5. NICFI (Norwegia, tropikalne dane leśne bezpłatne):

• Planet Labs PlanetScope dla tropików BEZPŁATNIE
• Dla ferm UE nieistotne

Wskaźniki wegetacyjne (kluczowe wyniki):

1. NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) — zob. Wskaźnik NDVI:

• Wzór: (NIR - RED) / (NIR + RED)
• Wartości: -1 do +1 (łan: 0,3–0,9)
• Interpretacja: wyższy = więcej chlorofilu = zdrowszy łan
• Zastosowanie: wykrywanie stresu, zmienne nawożenie N

2. NDRE (Normalized Difference Red Edge):

• Wzór: (NIR - RedEdge) / (NIR + RedEdge)
• Wrażliwszy na zmienność N w roślinie
• Zastosowanie: decyzje nawożeniowe w sezonie

3. EVI (Enhanced Vegetation Index):

• Solidniejszy wobec efektów atmosferycznych
• Odpowiedni dla lasów, gęstych łanów

4. SAVI, OSAVI (Soil-Adjusted):

• Dla małego pokrycia (kukurydza w BBCH 12–30)
• Odejmuje efekt gołej gleby

5. Wskaźniki termalne:

• Pasmo termalne Landsat 8/9
• CWSI (Crop Water Stress Index) — wykrywanie suszy
• Sentinel-3 = lepsze zdjęcia termalne (1 km rozdzielczość, dziennie)

6. SAR (Synthetic Aperture Radar):

• Sentinel-1 — radar (przebija chmury, widzi w nocy)
• Zastosowanie: wilgotność gleby, biomasa, wykrywanie zbiorów

Komercyjne platformy dla rolników:

• Climate FieldView (USA, Bayer) — globalny lider, 500–1 500 USD/farma/rok
• OneSoil (Holandia) — bezpłatna, NDVI z Sentinel
• Mapy.eAgronom (CZ, EE) — krajowa integracja
• Yara Atfarm — zmienność N
• Soyl (Wielka Brytania) — zmienna dawka N + materiał siewny
• Agremo (Serbia) — kombinacja dron + satelita
• SatAgro (Polska) — oparte na Sentinel, farmy UE
• Sentinel Hub Playground — platforma DIY (techniczna)

Zastosowania na farmie CZ:

1. Zmienna dawka N:

• Sentinel-2 NDVI BBCH 32 pszenica
• Mapa zmienności → plik dla opryskiwacza (ISO XML)
• Maszyna aplikacyjna reaguje sekcja po sekcji (10–24 m sekcja)
• Oszczędność N: 10–20 % (= 500–1 000 Kč/ha)

2. Wykrywanie stresu (susza, choroba):

• Regularny monitoring NDVI
• Anomalia = sygnał do kontroli
• Wczesna interwencja = zapobieganie stratom

3. Prognozowanie plonów:

• Historyczne dane NDVI + model ML
• Prognoza plonów 30–60 dni przed zbiorem
• Planowanie logistyki (suszarnie, magazyny)

4. Ubezpieczenie zbiorów:

• Ubezpieczenie parametryczne — polisa wypłaca według anomalii NDVI
• Bez potrzeby oględzin pola przez ubezpieczyciela
• Rynek: Hannover Re, Munich Re — ubezpieczenia parametryczne UE

5. Kontrole CAP UE:

• SZIF używa danych Sentinel do kontroli LPIS (zob. LPIS)
• Wykrywa „zbiór przed ogłoszeniem", niezgłoszone operacje
• Geo-tagged photos weryfikowane satelitami

6. Historyczna analiza pola:

• 10+ lat danych NDVI BEZPŁATNIE
• Identyfikacja zmienności gleby (strefy)
• Planowanie inwestycji (drenaż, wapnowanie stref)

Ograniczenia techniczne:

• Chmury — Sentinel-2 optyczny nie widzi przez chmury (ok. 30 % zdjęć zachmurzone)
• Rozdzielczość — 10 m nie widzi pojedynczych roślin (tylko powierzchniowo)
• Korekty atmosferyczne — wymagają preprocessingu (obsługują platformy)
• Opóźnienie czasowe — od wykonania zdjęcia do dostępności 1–7 dni

Koszty PRO farmę:

Tier bezpłatny (Sentinel + OneSoil):

• 0 Kč
• Podstawowy NDVI 1× tygodniowo
• Odpowiedni dla małych ferm

Tier średni (Climate FieldView, eAgronom):

• 15 000–40 000 Kč/rok
• Pełny interfejs, mapy zmiennych dawek, integracja z techniką
• Odpowiedni dla ferm 200–1 000 ha

Tier najwyższy (Planet + custom analytics):

• 100 000+ Kč/rok
• Codziennie 3 m rozdzielczości, własne modele AI
• Odpowiedni dla dużych korporacyjnych ferm lub projektów badawczych

Przyszłość:

• Sentinel-3 NextGen (2025+) — wyższa rozdzielczość
• Integracja AI — automatyczna detekcja konkretnych chorób (rdze, septorioza)
• Ubezpieczenie w czasie rzeczywistym — natychmiastowa wypłata według satelity
• Carbon credits — weryfikacja sekwestracji poprzez monitoring satelitarny (zob. Rolnictwo węglowe)

Zob. też Wskaźnik NDVI, Variable Rate Application, RTK GPS, LPIS, Rolnictwo węglowe, Telematyka, Drony w rolnictwie.