Miten saavuttaa kestävä elintarvikejärjestelmä, joka hyödyttää ympäristöä, yhteiskuntaa ja taloutta? Ruokavirasto luottaa tässä asiassa avaruusdatan ja tekoälyn yhdistelmään.
Ruokavirasto vastaa maatalouspolitiikan muutostarpeisiin CGI:n kehittämällä järjestelmällä, joka käyttää satelliittien tietoja maataloustoimenpiteiden analysointiin ja seurantaan sekä peltolohkojen tukikelpoisuuden määrittämiseen. Samalla kerätään arvokasta tietoa muun muassa peltomaan kasvukunnon, satopotentiaalin ja lannoitustarpeen laskemiseksi.
Järjestelmän kehittäminen aloitettiin vuoden 2019 loppupuolella ja kesällä 2023 se oli ensimmäistä kertaa tuotantokäytössä.
Avaruusdataa ja tekoälyä hyödyntävä viljelytoimenpiteiden tarkistus vähentää viranomaistyötä ja varmistaa viljelijöiden maataloustukihakemuksiin antaman tiedon paikkaansa pitävyyden. Tavoitteena on saada myös maanviljelijöiden käyttöön dataa peltojen tilanteesta ja vähentää hakemuksiin liittyvää hallinnollista työtä.
Mihin satelliittiseurantaa tarvitaan?
- EU:n uudistettu yhteinen maatalouspolitiikka (CAP27)
- Julkisten varojen oikea kohdentaminen – tukikelpoisuuden määrittäminen
- Maastotyön vähentäminen ja tehostaminen
- Viljelijälle hyödyllistä tietoa ja muistutuksia viljelyehtojen täyttämisestä
Viljelytoimenpiteiden seurantaa satelliittikuvien ja koneoppimisen avulla
CGI:n kehittämä monitorointijärjestelmä perustuu Sentinel-kaukokartoitussatelliittien tuottamaan avoimeen tietoon. Analyysi tehdään automaattisesti kaikille noin miljoonalle kasvulohkolle koko kasvukauden ajan. Analyysissa hyödynnetään kaikkia saatavilla olevia ja laadultaan riittäviä Sentinel-1 (SAR-tutka) ja Sentinel-2 (optinen) kuvia.
Analyysi tehdään automaattisesti kaikille noin miljoonalle kasvulohkolle koko kasvukauden ajan.
“Järjestelmän suurin hyöty tulee olemaan vähentyneet maastokäynnit. Myös tasavertaisuus toteutuu paremmin. Jokainen pelto on mukana seurannassa, eikä vain ne, jotka valikoituvat maastokäynteihin”, kertoo Ruokaviraston hankejohtaja Åke Möller.
Uudessa työkalussa riittää potentiaalia pitkälle tulevaisuuteen, sillä Amazon Web Servicesin (AWS) pilvilaskenta-alusta mahdollistaa skaalautuvan järjestelmän kehittämisen. Laskentatehoa riittää ja satelliittidatan saatavuus suoraan AWS:n pilvestä vähentää merkittävästi tarpeetonta datansiirtoa.
CGI:n kehittämän järjestelmän avulla seuranta on kattavaa ja samalla saadaan myös kustannussäästöjä sekä luodaan arvokasta tietoa esim. maatalousmaan kasvukunnon, satopotentiaalin ja lannoitustarpeen laskemiselle.
hankejohtaja, Ruokavirasto
Monitorointiprosessi pähkinänkuoressa
Monitoroinnilla tarkoitetaan viljelytoimenpiteiden analysointia satelliittikuvien avulla. Analyysi tehdää automaattisesti kaikille noin miljoonalle kasvulohkolle koko kasvukauden ajan. Prosessi pähkinänkuoressa:
- Esikäsittely: Ilmatieteen laitos käsittelee satelliittien tuottamat kuvat analyysivalmiiksi ARD (= Analysis Ready Data) -tuotteiksi.
- Ekstraktointi: Satelliittiaineistoista irrotetaan signaaleja viljelijöiden ilmoittamilta peltolohkoilta. Niistä muodostetaan aikasarjoja ja ne lisätään tietokantaan.
- Analyysi: Lajin- ja maataloustoimenpiteidentunnistus tehdään aikasarjojen pohjalta koneoppimista käyttäen.
- Arviointi: Tukihakemusten kelpoisuutta tarkastellaan vertaamalla analyysin tuloksia tukikriteereihin.
- Tulos: Tuloksena syntyvät vastaukset jatkokäsitellään tukisovelluksissa.
“CGI pystyi toimittamaan halutun järjestelmän annetussa ajassa. Hanke oli sen verran iso, että sen toteuttamiseen tarvittavien resurssien löytäminen ja kiinnittäminen oli vaativa prosessi”, summaa Möller.
Satelliittimonitorointi on yksi CGI:n Space & Geo -yksikön kärkihankkeista
CGI avasi joulukuussa 2022 Suomeen Space & Geo -osaamiskeskuksen, jonka tehtävänä on edistää satelliitti- ja paikannustiedon hyödyntämistä ja tuottaa ratkaisuja muun muassa ympäristö- ja luonnonvara-alalle sekä liikenteen, logistiikan ja kaupan toimialoille. Satelliittimonitorointi on yksi osaamiskeskuksen pääpainopisteistä.
"Lisääntyneet investoinnit, teknologinen kehitys ja kustannusten lasku ovat tuoneet ennennäkemättömän määrän mahdollisuuksia satelliittidatan hyödyntämiseen niin nykyaikaisessa viljelyalueiden analysoinnissa kuin lukuisten muiden uusien liiketoimintamahdollisuuksien löytämisessä ja yhteiskunnallisten haasteiden ratkaisemisessa", kiteyttää johtaja Hannu Kämäri Space & Geo -osaamiskeskuksesta.
Lisätietoja:
Hannu Kämäri, johtaja, Space & Geo, CGI
