VITO Remote Sensing is een ervaren wereldspeler in het gebruik van satellietbeelden voor globale landbouwmonitoring. In opdracht van de ESA bracht het met de WorldCereal-tool alle landbouwakkers van onze planeet in kaart. De tool is een gamechanger voor het opvolgen van voedselzekerheid.
WorldCereal is een innovatieve en dynamische tool ontwikkeld door een internationaal team geleid door VITO. WorldCereal levert de allereerste op satellietwaarnemingen gebaseerde graan- en maïskaarten af, en dit op globale schaal en in ongezien detail. Door gebruik te maken van vrij beschikbare satellietgegevens van het Copernicusprogramma van de Europese Unie kan WorldCereal een maand na elk landbouwseizoen een update maken van de gewaskaart van eender welke regio ter wereld. Die update gebeurt snel: wanneer bijvoorbeeld het seizoen voor tarwe en maïs in West-Europa in september afloopt, kan de vernieuwde kaart al in oktober klaar zijn. En dit gebeurt ook nog eens automatisch, op basis van globale gewasgroei-kalenders: wanneer een maïs- of tarweseizoen in een bepaalde regio eindigt, begint de analyse van dat seizoen.
Het WorldCereal-team bracht bovendien in kaart waar irrigatiepraktijken noodzakelijk waren om succesvol aan landbouw te kunnen doen. Dat is essentiële informatie over watergebruik in tijden van klimaatverandering. De WorldCereal-tool is zo uiterst geschikt voor het monitoren van voedselzekerheid.
Voedselspeculatie en klimaatverandering
WorldCereal biedt cruciale informatie waardoor internationale organisaties zoals de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO) de globale landbouwstatistieken kunnen verbeteren en actueel houden. Zo werd, in samenwerking met de Nasa, in 2022 het systeem al ingezet om de landbouwactiviteiten in Oekraïne objectief in kaart te brengen.
Potentiële toepassingen van de WorldCereal-tool gaan heel breed. Een organisatie als de FAO zou er bijvoorbeeld speculatie op voedingsgewassen mee kunnen tegengaan, door objectieve gegevens over de beschikbaarheid ervan (bijvoorbeeld oogstverwachtingen) tijdig vrij te geven. Ook de strijd tegen de klimaatopwarming kan er baat bij hebben. De WorldCereal-kaarten kunnen helpen om variaties in de broeikasgasuitstoot tussen verschillende landbouwvormen en gewastypes te monitoren – iets wat landen kan helpen bij de opmaak van hun verplichte ‘CO2-boekhouding’.
Een sterktepunt van VITO dat bijzonder van pas kwam bij de ontwikkeling van de WorldCereal-tool, was het identificeren en classificeren van gewassen op basis van satellietbeelden. De VITO-experts ontwikkelden methoden om bijvoorbeeld winter- en zomertarwe te kunnen identificeren, en om het onderscheid te kunnen maken met andere graangewassen. De algoritmes hiervoor werden de afgelopen jaren uitvoerig getest en verbeterd, dit gebeurde binnen verschillende ESA- en EU-projecten.
Uiteraard werd de WorldCereal-tool ook in zijn geheel uitgebreid getest voor hij werd opgeleverd. Zeer belangrijk hierbij waren tests op grote schaal waarbij er demonstraties van de WorldCereal-producten in vijf verschillende landen verspreid over drie continenten werden gehouden. De selectie van deze demonstratiegebieden gebeurde in samenwerking met de gebruikers en op basis van elementen zoals landbouwtype, perceelgrootte en gemiddelde bewolking. Maar er werd ook gekeken naar het belang van de landen voor de globale productie van granen, waarbij er ook gebieden werden meegenomen met een lagere voedselzekerheid. De geselecteerde landen waren Argentinië, Frankrijk, Oekraïne, Spanje en Tanzania. In totaal behelsden de demonstraties 1,5 miljoen vierkante kilometer aan landbouwgrond. De resultaten van de monitoring werden vergeleken met referentiedata die nog niet waren gebruikt tijdens de ontwikkeling van de WorldCereal-tool. Die vergelijking toonde aan hoe nauwkeurig de monitoring verliep.
Voor de vijf landen samen gebeurde het in kaart brengen van het totale jaarlijkse areaal aan landbouwgrond met een nauwkeurigheid van bijna 90 procent. In Frankrijk en Oekraïne was de monitoring van de afzonderlijke producten het meest nauwkeurig (meer dan 95 procent), in Spanje en Tanzania lag die wat lager. Hier was sprake van overschattingen van de omvang van akkers doordat deze soms werden verward met natuurlijke vegetatie zoals grasland.
Vervolgtraject
WorldCereal is een open source en schaalbare tool. Hierdoor kunnen niet alleen nationale en internationale instellingen, maar ook de private sector, zoals verzekeringsmaatschappijen, gebruik maken van deze innovatieve tool. Denk maar aan een betere opvolging van landbouwschade na extreme weerfenomenen.
Hoewel VITO als ontwikkelaar en ESA als projectfinancier de tool uit handen hebben gegeven, zijn er mogelijkheden voor een vervolgtraject. “De gebruiker zal allicht ondersteuning nodig hebben bij de exploitatie van de tool”, zegt Sven Gilliams van VITO. “Daarvoor zijn wij als ontwikkelaars natuurlijk uitstekend geplaatst.” Daarnaast kan de tool ook nog worden verbeterd en verder verfijnd, bijvoorbeeld om nog beter en ook meer gewastypes te kunnen identificeren. Ook zulk vervolgonderzoek en -ontwikkeling zijn natuurlijk op het lijf van VITO geschreven.
