利用科技与老照片绘制哈恩橄榄园的水土流失图
哈恩大学的研究人员开发了一种工具,用于更精确地监测土壤侵蚀。这可能有助于种植者评估未来的损害并采取预防措施。
哈恩大学的研究人员开发了一种分析土壤侵蚀及其对橄榄园影响的新方法。
更深入地了解橄榄园土壤随时间推移的变化——包括其成分、体积、形态及其他特征——或能为种植者提供一套新的工具,以规划其经营活动。
“基于这些发现,我们推测土壤侵蚀过程可能正在加速,这很可能是基础设施建设、土地管理政策变化以及降雨模式改变共同作用的结果。
该研究团队隶属于该校地球科学、能源与环境高级研究中心,通过分析数十年间拍摄的航拍照片,评估了橄榄园土壤状况的变化。
“无论是通过传统飞机平台还是无人机采集的航拍照片,都与激光雷达(LiDAR)数据相结合,用于构建数字地表模型,”该研究的作者之一托马斯·费尔南德斯向《橄榄油时报》表示。
另请参阅:研究新闻他补充道,这些数字高程模型(DEM)“准确地反映了地表高度”。
通过对比数十年来航拍照片与激光雷达生成的数字高程模型,研究团队构建了一套全新的数据集
“在西班牙,自1956年以来,我们一直定期对国土进行航空拍摄。自2004年起,这一工作每两三年进行一次,且可根据需要随时进行无人机飞行,”费尔南德斯说道。
“因此,我们可以对比不同时间点的DEM数据,而这种对比产生的结果——即差分DEM——使我们能够识别出地表下降的区域(侵蚀区)以及地表上升的区域(沉积区),”他补充道。
通过量化这些区域及其相关的侵蚀或沉积高度,研究人员得以评估土壤形态变化所涉及的物质体积。
“我们计算出,从1984年至今,部分沟壑区域每年增加2英寸,每2.5英亩土地每年流失50吨土壤,几乎是哈恩省估计年均流失量的两倍,”费尔南德斯说道。
研究人员还发现,在土壤侵蚀加剧的高峰期(如2009年至2010年),侵蚀速率高达每年20英寸,每2.5英亩土地的年总流失量达450吨,这一数值是本研究完成前专家和农民估算的平均流失量的十倍。
“这些数据必须引起重视,因为它们不仅导致肥沃土壤的重大流失,还会对农作物和基础设施造成极其严重的破坏,”费尔南德斯指出。
研究人员还发现橄榄园的土壤侵蚀与降雨量增加的时期存在关联——这一发现却出人意料。
研究人员指出,与1996年至1998年等早期时期的类似降雨模式相比,近年来(如2009年至2013年)强降雨期间的土壤侵蚀影响更为显著。
“鉴于这些发现,我们推测土壤侵蚀过程正在加速,这可能归因于基础设施的影响、土地管理政策的差异以及降雨模式的变化,”费尔南德斯表示。
尽管这项研究是在一个特定的橄榄油产区进行的,但研究人员设计的方法同样适用于其他相关地区。
“该技术理论上可应用于任何地方,至少在能够获取该区域航拍照片和激光雷达数据的地方,”费尔南德斯说。“如果无法获得这些数据,就无法进行历史调查。”
“不过,通过无人机航拍或地面摄影测量及激光雷达技术,仍可监测土壤侵蚀的现状及未来演变,”他补充道。
这项研究有助于人们更好地理解研究人员所认为的“当前全球性重大问题,该问题对地中海国家产生了显著影响,在哈恩地区的橄榄园中表现尤为突出。”
他们指出,这一问题“在未来几年内可能会急剧加剧”。