Το εργο APOLLO εχει ως στοχο να ανοιξει την αγορα της γεωργιας ακριβειας καθιστωντας οικονομικα προσιτες και ευχρηστες τις παρεχομενες συμβουλευτικες του υπηρεσιες στους παραγωγους, στις ενωσεις τους και στους γεωργικους συμβουλους.

ΙΣΤΟΡΙΚΟ

Το APOLLO ανταποκρίνεται σε μια σειρά προκλήσεων που αντιμετωπίζονται στο σύνολο του γεωργικού τομέα και, ιδιαίτερα από τους ιδιοκτήτες μικρών αγροκτημάτων. Η αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού σημαίνει ότι έως το 2050, οι παραγωγοί θα πρέπει να
διπλασιάσουν τις καλλιέργειές τους σε σχέση με σήμερα για να μπορέσουν να τραφούν τα 9 δισεκατομμύρια πληθυσμός του πλανήτη. Ταυτόχρονα, η διαθέσιμη για γεωργική παραγωγή γη μειώνεται διαρκώς, λόγω του επεκτεινόμενου πληθυσμού, της διάβρωσης του εδάφους και της λειψυδρίας. Τέλος, οι παραγωγοί υφίστανται κοινωνικές και ρυθμιστικές πιέσεις που απαιτούν αποτελεσματικότερη διαχείριση των φυσικών πόρων – για παράδειγμα, βάσει των νέων κανόνων “πράσινου” στην Κοινή Αγροτική Πολιτική – και τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων μέσω της μείωσης της χρήσης ζιζανιοκτόνων, λιπασμάτων, νερού και καυσίμων. Ως απάντηση στην πρόκληση αυτή, πρέπει να αυξηθεί η Ευρωπαϊκή γεωργική παραγωγικότητα, διασφαλίζοντας την αειφορία, μέσω μιας βελτιωμένης και αποδοτικότερης χρήσης των πόρων.

«Οι παραγωγοί πρέπει να αυξήσουν τις καλλιέργειές τους στο διπλάσιο σε σχέση με τα σημερινά επίπεδα μέχρι το 2050»

Μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για την αντιμετώπιση των εν λόγω προκλήσεων είναι η γεωργία ακριβείας, δηλαδή η πρακτική της βελτιστοποίησης της εφαρμογής γεωργικών εισροών. Λεπτομερείς πληροφορίες για την ανάπτυξη των καλλιεργειών επιτρέπει στους παραγωγούς να χρησιμοποιούν τις αναγκαίες χημικές ουσίες και το αντίστοιχο νερό ακριβώς στις απαιτούμενες ποσότητες και μόνον όπου και όταν χρειάζονται. Οι τεχνικές γεωργίας ακριβείας είναι διαθέσιμες στους Ευρωπαίους παραγωγούς εδώ και περίπου μια δεκαπενταετία. Η χρήση τους εξαπλώνεται παράλληλα με τη διαθεσιμότητα και τη χρησιμοποίηση δορυφορικών και χαρτογραφικών τεχνολογικών, συμπεριλαμβανομένης και της Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης.

Στην Ευρώπη υπάρχουν δύο τύποι αγροκτημάτων: στην μεγάλη πλειοψηφία τους οι γεωργοί καλλιεργούν σχετικά μικρές εκτάσεις, ενώ ένας μικρός αριθμός καλλιεργεί πολύ μεγάλες εκτάσεις. Το μεγαλύτερο μέρος των υπηρεσιών γεωργίας ακριβείας και αγρο-ενημέρωσης στοχεύουν στις γεωργικές επιχειρήσεις μεγάλης κλίμακας, ενώ οι εν λόγω υπηρεσίες υιοθετούνται συχνά σε εστίες κρίσης [“hot spots”]. Για παράδειγμα, στην Ανατολική Γερμανία, όπου τα τεράστια κομμουνιστικά κρατικά αγροκτήματα διαιρέθηκαν σε ιδιόκτητους αγρούς των 1000 έως 2000 εκταρίων. Τα μεγέθη των αγροκτημάτων αυτών είναι συχνά μεγαλύτερα από ολόκληρα αγροκτήματα σε άλλα μέρη της Ευρώπης.

Όσο για τα υπόλοιπα, δηλαδή τη συντριπτική πλειοψηφία των ιδιοκτητών μικρών αγροκτημάτων, η δυναμική που μπορούν να προσφέρουν η Δορυφορική Τηλεπισκόπηση και η γεωργία ακριβείας, παραμένουν ανεκμετάλλευτες, λόγω του συνδυασμού υψηλού κόστους, μεγάλων κινδύνων και μικρότερων οικονομιών κλίμακας. Συνεπώς, υπάρχει μια εξειδικευμένη αγορά [niche] για οικονομικώς προσιτές, εύχρηστες υπηρεσίες με στόχο τους ιδιοκτήτες μικρών αγροκτημάτων, οι οποίες θα είναι ‘κομμένες και ραμμένες’ για να εξυπηρετήσουν τις ανάγκες τους.


Η κεντρικη ιδεα του εργου APOLLO

Το APOLLO στοχεύει στο άνοιγμα της αγοράς της γεωργίας ακριβείας καθιστώντας τις συμβουλευτικές υπηρεσίες του οικονομικώς προσιτές και εύχρηστες στους παραγωγούς, αγροτικές ενώσεις και γεωργικούς συμβούλους.

Το APOLLO αναπτύσσει και δοκιμάζει οικονομικώς προσιτές και εύχρηστες γεωργικές συμβουλευτικές υπηρεσίες βάσει δωρεάν διαθέσιμων δεδομένων Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης (ΔΤ), που έχουν, κατά κύριο λόγο (όχι, όμως, αποκλειστικώς) στόχο τους ιδιοκτήτες μικρών αγροκτημάτων καθώς και τις αγροτικές ενώσεις και τους γεωργικούς συμβούλους. Η κεντρική ιδέα του έργου APOLLO βασίζεται στις παρακάτω θεμελιώδεις έννοιες, οι οποίες καθιστούν τις υπηρεσίες οικονομικώς προσιτές, προσβάσιμες και εύχρηστες:

Οικονομικώς προσιτές

  • Η διαθεσιμότητα δωρεάν και ανοικτών δεδομένων από το Πρόγραμμα Copernicus της Ευρωπαϊκής Ένωσης (και άλλων ανοικτών πηγών, π.χ. του Landsat), προσφέρει την ευκαιρία για την ανάπτυξη οικονομικών, εξατομικευμένων υπηρεσιών με ευκρίνεια κατάλληλη για εφαρμογές που στοχεύουν στους ιδιοκτήτες μικρών αγροκτημάτων
  • Οι Μεθοδολογίες αυτοματοποιημένης επεξεργασίας υποστηρίζουν την ανάπτυξη οικονομικώς προσιτών υπηρεσιών
  • Η πρωτοποριακή χρήση των δεδομένων του Sentinel-1, για την εκτίμηση της υγρασίας του εδάφους, επιτρέπει την αποφυγή χρήσης δαπανηρών και δύσχρηστων αισθητήρων που λειτουργούν από το έδαφος και γεωδαιτικών ερευνών για τη βελτιστοποίηση των επιχειρήσεων άρδευσης και οργώματος.

Προσβάσιμες

  • Οι υπηρεσίες του APOLLO είναι διαθέσιμες ανά πάσα στιγμή μέσω του παγκόσμιου ιστού και εφαρμογών κινητών συσκευών. Η εφαρμογή του παγκόσμιου ιστού παρέχει πλήρη πρόσβαση σε όλες τις υπηρεσίες και τα δεδομένα του APOLLO, ενώ η εφαρμογή κινητών συσκευών θα χρησιμοποιείται για την βασική ενημέρωση και την έγκαιρη προειδοποίηση σε περίπτωση έκτακτων συνθηκών
  • Οι υπηρεσίες του APOLLO είναι εφαρμόσιμες για πολλαπλά είδη καλλιεργειών και παρόλο που είναι διαμορφωμένες για ιδιοκτήτες μικρών αγροκτημάτων, θα είναι διαθέσιμες και για αγροκτήματα άλλου μεγέθους
  • Οι διεπιφάνειες του APOLLO και τα υποστηρικτικά έγγραφα θα διατίθενται σε διάφορες γλώσσες – αρχικά στις τρεις γλώσσες των πιλοτικών χωρών.

Εύχρηστες

  • Η κοινοπραξία περιλαμβάνει δύο γεωργικές ενώσεις και μία ΜΜΕ που ήδη δραστηριοποιείται στον τομέα της γεωργίας ακριβείας, πράγμα που διασφαλίζει ότι η ανάπτυξη των υπηρεσιών βασίζεται στην πλήρη κατανόηση των αναγκών του τελικού χρήστη
  • Οι τέσσερις εμβληματικές υπηρεσίες του APOLLO δίνουν προτεραιότητα στην ευκολία χρήσης και έχουν σχεδιαστεί ώστε να ελαχιστοποιούν την επιβάρυνση του τελικού χρήστη.

ΑΓΟΡΕΣ ΣΤΟΧΟΙ

Οι υπηρεσίες του APOLLO στοχεύουν (κατά κύριο λόγο) τους ιδιοκτήτες μικρών αγροκτημάτων, τις γεωργικές ενώσεις και τους γεωργικούς συμβούλους.

Η πλειοψηφία των Ευρωπαϊκών αγροκτημάτων θεωρούνται μικρά, με μέση έκταση 12 εκτάρια γης. Το 70% των αγροκτημάτων της ΕΕ έχουν έκταση μικρότερη από πέντε εκτάρια. Σχεδόν 97% όλων των αγροκτημάτων της ΕΕ θεωρούνται οικογενειακά. Οι ιδιοκτήτες μικρών αγροκτημάτων αδυνατούν να κάνουν μεγάλες επενδύσεις σε νέες τεχνολογίες και, συνεπώς, δεν έχουν συνειδητοποιήσει τα πολλαπλά οφέλη που μπορούν να προσφέρουν οι υπηρεσίες γεωργικών πληροφοριών που βασίζονται στη Δορυφορική Τηλεπισκόπηση. Για τους παραπάνω λόγους το APOLLO στοχεύει κυρίως στους ιδιοκτήτες μικρών αγροκτημάτων ως αγορά – στόχο.
Αφού οι γεωργικοί συνεταιρισμοί ή ενώσεις συντονίζουν την προστασία των συμφερόντων μιας ομάδας αγροκτημάτων, αποτελούν σημαντικούς παίκτες που πρέπει να αντιμετωπιστούν είτε ως άμεσοι πελάτες καθαυτού, είτε ως πολλαπλασιαστές, μέσω των οποίων καθίσταται δυνατό να στοχευθούν τα μεμονωμένα αγροκτήματα.

Εκτός από τις υπηρεσίες προς τους ιδιοκτήτες μικρών αγροκτημάτων, είτε απ’ ευθείας είτε μέσω των συνεταιρισμών/ενώσεων, οι υπηρεσίες του APOLLO προσφέρονται και σε γεωργικούς συμβούλους που παρέχουν συμβουλευτικές υπηρεσίες σε παραγωγούς και που είναι δυνατόν να θεωρηθούν ως πιθανοί αγοραστές που χρησιμοποιούν τις υπηρεσίες του APOLLO ως τμήμα των δικών τους προσφερόμενων υπηρεσιών.


ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ

Οι υπηρεσίες του APOLLO βασίζονται στη χρήση αρκετών τεχνολογιών στους τομείς της Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης και της γεωπονικής προτυποποίησης.

Δορυφορική Τηλεπισκόπηση

Η Δορυφορική Τηλεπισκόπηση (ΔΤ) αναφέρεται στη συλλογή πληροφοριών για τον πλανήτη μας, μέσω της χρήσης τεχνολογιών τηλεπισκόπησης, όπως είναι οι αναρτημένοι σε δορυφόρους ή αεροσκάφη χωρίς χειριστή (drones) αισθητήρες. Το Πρόγραμμα Copernicus παρέχει δωρεάν και ανοιχτά δεδομένα ΔΤ προς χρήση από τους υπεύθυνος χάραξης πολιτικής, πολίτες και επιχειρήσεις. Το έργο APOLLO χρησιμοποιεί όλα τα οφέλη αυτού του πολύτιμου πόρου, ενώ αντλεί πληροφορίες και από άλλες πηγές παγκοσμίως διαθέσιμων δεδομένων.

Υγρασία Εδάφους

Τα δεδομένα της Δορυφορική Τηλεπισκόπησης από αισθητήρες των δορυφόρων έχουν δείξει τη δυνατότητά τους να εκτελούν ποσοτικές μετρήσεις της υγρασίας του εδάφους επί γυμνών επιφανειών, καθώς και επί επιφανειών που καλύπτονται από χαμηλή βλάστηση. Χάρη στην ικανότητά τους να λειτουργούν με όλες τις καιρικές συνθήκες και να έχουν ευρεία κάλυψη, τα δεδομένα από το Ραντάρ Συνθετικού Διαφράγματος [Synthetic Aperture Radar (SAR)] προσφέρουν την ευκαιρία παρακολούθησης μεγάλων εκτάσεων με υψηλή χωρική ευκρίνεια. Με τη χρήση των εικόνων SAR, όπως εκείνων που λαμβάνει ο δορυφόρος Sentinel-1 του Προγράμματος Copernicus, μπορεί να δοθεί μια αρκετά ακριβής εκτίμηση της υγρασίας του επιφανειακού εδάφους.

Οι μεθοδολογίες που αναπτύχθηκαν για τον υπολογισμό της υγρασίας του εδάφους από τους αισθητήρες του SAR βασίζονται στις παρακάτω αρχές: Ακτινοβολία μικροκυμάτων που εκπέμπεται από το SAR αντανακλάται από την επιφάνεια της γης. Το επιστρέφον σήμα (γνωστό ως “οπισθοσκέδαση”) συλλαμβάνεται από τους αισθητήρες. Το σήμα επηρεάζεται από πολλαπλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων και των χαρακτηριστικών της επιφάνειας της γης (τραχύτητα, τοπογραφικές συνθήκες), καθώς και του οργάνου μέτρησης. Αυτό που είναι ζωτικής σημασίας όμως, είναι ότι το σήμα επηρεάζεται από την ικανότητα του εδάφους να παρουσιάζει αντίσταση σε ηλεκτρικό πεδίο, μια ιδιότητα γνωστή ως “διηλεκτρικοτητα”, που συνήθως εκφράζεται για συγκεκριμένο υλικό σε σχέση με εκείνη του καινού και αναφέρεται ως “διηλεκτρική σταθερά”.

Η διηλεκτρική σταθερά του εδάφους έχει υψηλή συσχέτιση με την υγρασία του εδάφους. Συνεπώς, αν υποτεθεί ότι τα χαρακτηριστικά της εδαφικής επιφάνειας παρουσιάζουν μικρές διαφορές συν τω χρόνω, οι μεταβολές στο επιστρέφον σήμα του SAR συσχετίζονται με τις μεταβολές στην περιεχόμενη στο έδαφος υγρασία.

Οι χάρτες υγρασίας εδάφους που δημιουργούνται από τα δεδομένα του Sentinel-1 είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν υπό των φορέων που διαχειρίζονται τη διανομή του ύδατος ή υπό των ίδιων των παραγωγών ώστε να προγραμματιστεί η άρδευση των αγρών τους με αποδοτικότερο τρόπο.

Θερμοκρασία και βροχόπτωση

Η πλατφόρμα του APOLLO θα δημιουργεί χάρτες κλιματικών αλλαγών, δηλαδή της θερμοκρασίας και του υετού με εδαφική ευκρίνεια 1km χρησιμοποιώντας δεδομένα από μετεωρολογικούς σταθμούς και ΔΤ, σε καθημερινή βάση,. Οι προβλέψεις που αφορούν τον τόπο και τον χρόνο θα γίνονται για τις μέσες, μέγιστες και ελάχιστες θερμοκρασίες με τη χρήση χωροχρονικών γαιοστατιστικών μοντέλων με χρονική σειρά 8 ημερών εικόνων Φασματοραδιόμετρου Απεικόνισης Μέτριας Ευκρίνειας και τοπογραφικές στοιβάδες (ψηφιακό υψομετρικό μοντέλο και τοπογραφικός δείκτης υγρασίας). Τα δεδομένα του Sentinel θα αρχίσουν να χρησιμοποιούνται με την έναρξη των επιχειρήσεων της κατάλληλης αποστολής.

Τα αρχεία του καθημερινού υετού λαμβάνονται από το Δίκτυο Βάσης Παγκόσμιων Ιστορικών Κλιματικών Δεδομένων (GHCND) του Εθνικού Κέντρου Κλιματικών Δεδομένων (NCDC/ΕΚΚΔ). Η μεθοδολογία εκτίμησης υετού επί χωροχρονικών καννάβων υψηλής ευκρίνειας βασίζεται στη χωροχρονική παλινδρόμηση Gauss (kriging). Οι κύριες επιπρόσθετες παράμετροι στο πρότυπο είναι το ψηφιακό υψομετρικό μοντέλο (DEM) και τοπογραφικές στοιβάδες. Εκτός αυτών, θα χρησιμοποιηθούν και δεδομένα ΔΤ που αφορούν τον υετό, π.χ. την τεχνική CMORPH, για την ενίσχυση του προτύπου.

Ανάπτυξη καλλιέργειας

Η υπηρεσία παρακολούθησης ανάπτυξης της καλλιέργειας αποτελεί ιδιαίτερα κοινή υπηρεσία στα προϊόντα της Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης που αφορούν τη γεωργία. Ωστόσο, οι εν λόγω υπηρεσίες παρέχουν συνήθως αποτελέσματα που βασίζονται μόνον στον Δείκτη Βλάστησης Κανονικοποιημένης Διαφοράς (NDVI) – έναν τρόπο καθορισμού της ποσότητας πράσινης ζώσης βλάστησης που είναι παρούσα σε μία έκταση. Εκτός αυτού, το APOLLO θα χρησιμοποιεί και προηγμένους δείκτες βλάστησης που προέρχονται από τα δεδομένα του Sentinel-2 για τον κατ’ εκτίμηση υπολογισμό των βιοφυσικών παραμέτρων των καλλιεργειών (π.χ. Δείκτη Φυλλικής Επιφάνειας [LAI], Περιεχόμενο Χλωροφύλλης/Αζώοτυ) ώστε να παρέχει ακριβέστερες υπηρεσίες παρακολούθησης της ανάπτυξης των καλλιεργειών. Η βελτιωμένη ευαισθησία τόσο του απόλυτου όσο και του σχετικού δείκτη ανάπτυξης της καλλιέργειας παρέχει έγκαιρες πληροφορίες για εν δυνάμει προβλήματα.

Βιομάζα

Η βιομάζα είναι μία παράμετρος των καλλιεργειών που απαιτείται ως μεταβλητή εισροών στα πρότυπα πρόβλεψης απόδοσης σοδειάς. Για την εφαρμογή του APOLLO, τα πρότυπα του κατ’ εκτίμηση υπολογισμού της βιομάζας πρέπει να είναι εφαρμόσιμα στις σχετικές επιχειρήσεις σε όλη την Ευρώπη. Η ακρίβεια των πληροφοριών δεν πρέπει να διαφέρει σημαντικά ανάλογα με το είδος της καλλιέργειας και της γεωργικής πρακτικής. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, το έργο APOLLO αναπτύσσει αρκετά μοντέλα για τον κατ’ εκτίμηση υπολογισμό της βιομάζας, αναλόγως των κύριων ομάδων καλλιεργειών (καλλιέργειες με παρόμοια φυλλική δομή και αρχιτεκτονική κόμης) από τα δεδομένα του Sentinel-2 (και του Landsat 8 για να βελτιωθεί η χρονική ευκρίνεια).

Γεωπονική προτυποποίηση

Στα γεωπονικά πρότυπα χρησιμοποιούνται τα δεδομένα της Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης. Ο ρόλος τους είναι να μεταφράσουν τα εν λόγω δεδομένα σε πληροφορίες που έχουν σημασία και νόημα για τους παραγωγούς. Έτσι, οι παραγωγοί λαμβάνουν πληροφορίες που τους βοηθούν να είναι αποδοτικότεροι στις γεωργικές τους επιχειρήσεις. Για παράδειγμα, οι παραγωγοί λαμβάνουν πληροφορίες από το APOLLO που αφορούν την άρδευση π.χ. τον χρόνο εφαρμογής και την ποσότητα νερού που πρέπει να χρησιμοποιήσουν. Επιπλέον, είναι δυνατόν να λάβουν πληροφόρηση για την ανάπτυξη των καλλιεργειών τους η οποία τους βοηθά να ανιχνεύσουν εγκαίρως προβλήματα όπως η εμφάνιση επιβλαβών οργανισμών.


ΑΝΤΙΚΤΥΠΟΣ

Χρησιμοποιούμενες ως μέρος της στρατηγικής διαχείρισης αγροκτήματος και σε συνδυασμό με τις τεχνικές γεωργίας ακριβείας, οι υπηρεσίες του έργου APOLLO προσφέρουν τόσο περιβαλλοντικά όσο και οικονομικά οφέλη, όπως παρουσιάζεται παρακάτω:

  • Χρήση λιγότερων καυσίμων για το όργωμα χάρη στη βέλτιστη εδαφική προσφορότητα που αναγνωρίζεται από την υπηρεσία Προγραμματισμός Οργώματος εξοικονομώντας χρήματα και μειώνοντας τις εκπομπές, ενώ ταυτόχρονα μειώνεται και η υποβάθμιση του εδάφους
  • Χρήση (και πιθανόν σπατάλη) λιγότερου νερού για την άρδευση χάρη στην υπηρεσία Προγραμματισμός Άρδευσης
  • Ταχεία αναγνώριση της ύπαρξης πιθανών προβλημάτων στον αγρό, όπως η παρουσία επιβλαβών οργανισμών και τα ελλείμματα θρεπτικών στοιχείων μέσω της υπηρεσίας Παρακολούθηση Ανάπτυξης Καλλιέργειας, που έχει ως αποτέλεσμα ταχύτερες παρεμβάσεις και μείωση των ζημιών
  • Λήψη αποφάσεων μετά από καλύτερη ενημέρωση σε ότι αφορά την πώληση ή αποθήκευση της παραγωγής, χάρη στην υπηρεσία Εκτίμηση Απόδοσης Καλλιέργειας
  • Αυξημένη κερδοφορία λόγω των παραπάνω πρακτικών
  • Αυξημένο ανταγωνιστικό πλεονέκτημα

TΤο APOLLO δημοσιεύει κάθε δίμηνο ένα ενημερωτικό δελτίου με εκδηλώσεις και ταυτόχρονα παρουσιάζει την πρόοδο του έργου.Εγγραφείτε εδώ και θα σας κρατούμε ενήμερους!

Είστε αγρότης; Συμπληρώστε την Δημοσκόπηση Αναγκών Χρηστών του έργου και πείτε μας τι θα θέλατε να δείτε εσείς στην πλατφόρμα του APOLLO.

Το APOLLO θα παρέχει τις υπηρεσίες για πρώτη φορά τον Απρίλιο 2017. Εγγραφείτε εδώ για να είστε μεταξύ των πρώτων που θα τις δοκιμάσουν!