Моделирование Органического Углерода Почвы: Инновационный Подход От EOSDA
Наш подход сочетает модели органического почвенного углерода (SOC) с дистанционным зондированием, с целью помочь разработчикам углеродных программ, правительственным организациям и контролирующим инстанциям эффективно измерять, оценивать и прогнозировать содержание органического углерода почвы. Данный метод использует мощности 140 предикторов, что позволяет значительно сократить количество, а следовательно и расходы на забор и анализ дорогостоящих проб почвы, необходимых для верификации. Широкий спектр предикторов, включая спутниковые данные, также значительно повышает точность оценки SOC. Далее мы подробно расскажем, как именно наша модель усовершенствует подход к измерению углерода в почве согласно стратегии устойчивого развития.
Почему выбирают нас
Надежность
Наша модель уже в работе — мы получили многомиллионный контракт на создание модели органического углерода почвы для правительства Австралии совместно с нашим партнером, австралийской компанией AgriProve. [читать здесь]
Спутниковые снимки
Штатная команда ученых — инженеров нейронных сетей, исследователей и разработчиков инновационных решений (RnD) — использует машинное обучение для анализа наземных и спутниковых данных с целью обеспечить высокую точность модели управления выбросами углерода.
Уникальные данные
Данные со спутника EOS SAT-1, специально спроектированного для решения специфических задач проекта, позволяют добиться максимальной точности моделирования и прогнозирования выбросов углерода. Точность достигается благодаря способности спутника получать данные в 11 спектральных каналах и с изображений высокого разрешения — панхроматических (1,4 м) и мультиспектральных (2,8 м).
Оптимизация затрат
Мы усовершенствовали всемирно известную, рабочую модель RothC, которую использует Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО), с целью повысить точность прогнозирования и сэкономить до 90% на отборе проб почвы.
Высокие стандарты
Расчеты нашей модели соответствуют требованиям стандартов Clean Energy Regulator и могут быть скорректированы в соответствии с требованиями Verra, Gold Standard, Climate Action Reserve и других признанных организаций по управлению выбросами углерода. Наши ученые прошли обучение и сертифицировались по моделированию и картографированию органического углерода почвы (SOC) в ФАО.
Преимущества Модели, Разработанной В EOSDA
При разработке своих продуктов и решений компания EOSDA всегда следовала выбранному пути ведения бизнеса согласно принципам устойчивого развития. И в результате нам удалось изменить тенденции на мировом рынке сельского хозяйства, предлагая выгодные и устойчивые технологии, направленные на решение самых насущных проблем. Мы поняли, что обладаем достаточным опытом и знаниями, чтобы выйти на новый уровень и попробовать свои силы в сфере технологии секвестрации углерода в рамках борьбы с изменением климата.
Наша команда ученых-исследователей и разработчиков остановила свой выбор на известной модели RothC, одобренной, в частности, Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО), Управлением по инвентаризации парниковых газов Японии и Фондом сокращения выбросов Австралии.
Задача заключалась в адаптации модели к потребностям конкретных регионов и преодолении ограничений, связанных с разрешением снимков и возможностями масштабирования. Вдохновившись вызовом, наши специалисты выработали метод и создали более точную, выгодную и удобную в использовании модель для клиентов EOSDA в рамках программ компенсации выбросов углерода. Пришло время действовать.
- Для первоначального картирования органического углерода почвы RothC опирается на модели случайного леса (random forest) или регрессии, в то время как EOSDA предлагает до 15 рабочих моделей, что существенно расширяет сферу применения. Такой подход позволяет нам безошибочно подобрать наиболее подходящую модель для конкретных климатогеографических зон, максимально повышая точность оценки органического почвенного углерода.
- Адаптированная система EOSDA позволяет с высокой точностью рассчитывать органический углерод почвы на любой срок в пределах 20-летнего периода, обеспечивая более гибкие возможности прогнозирования.
- EOSDA усовершенствует процессы отбора и распределения предикторов в зависимости от их сложности.
- В модель от EOSDA интегрированы данные с более высоким пространственным разрешением, что повышает точность прогнозной модели RothC.
- EOSDA использует усовершенствованную модель RothC с 140 различными предикторами, включая климатические данные, оптические спутниковые снимки и данные SAR, цифровую модель рельефа (ЦМР) и производные параметры, а также информацию о состоянии почвы.
- Поскольку инфраструктура EOSDA построена на облачных технологиях (AWS), модель SOC от EOSDA предлагает более широкие возможности масштабирования, что является значительным преимуществом для крупных проектов.
- Модель от EOSDA позволяет до 90% сократить количество проб почвы, необходимых для проверки результатов.
- Команда EOSDA состоит из специалистов с более чем 30-летним опытом работы в области почвоведения и моделирования углерода в почве, в том числе со степенью кандидата наук, что обеспечивает прочное научное обоснование для данной модели.
Используя нашу модель SOC, вы сможете:
- Сэкономить на отборе проб почвы и увеличить прибыль от генерации углеродных кредитов
- Сделать модель обоснованием для получения углеродных кредитов и позитивного влияния на окружающую среду при увеличении прибыли
- Создавать точные карты почвы, отображающие содержание в ней питательных веществ, pH и т.п.
- Оптимизировать распределение ресурсов (людей, денег, средств агропроизводства, времени) путем модернизации сельскохозяйственной деятельности в соответствии с практиками MRV для торговли выбросами углерода.
Как это работает
Прогнозирование увеличения органического углерода в почве на сельскохозяйственных площадях позволяет нам оценить потенциальную финансовую выгоду от внедрения устойчивых практик и получения квот на выбросы CO2. Вот как мы это делаем:
-
Сбор данных
Клиент предоставляет нам данные образцов почвы, в том числе основные сведения о ее составе и содержании органического почвенного углерода. В случае, когда клиент не может предоставить определенные данные, у нас есть все, чтобы собрать недостающую информацию самостоятельно — обширные ресурсы, исследовательские возможности и алгоритмы, разработанные с учетом уникальных требований каждого проекта по получению углеродных кредитов.
-
Анализ данных
Мы используем передовые алгоритмы для анализа собранных данных и проведения точных измерений накопления органического углерода в почве. В зависимости от сложности проекта мы используем различное количество предикторов (до 140) для повышения точности, адаптируя наши алгоритмы к географической зоне, климатическим параметрам, выращиваемой культуре и другим факторам, влияющим на точность показателей.
-
Кредитная конверсия
Мы составляем базовый отчет, в котором подробно описываем текущее количество органического углерода в почве на вашем поле, а также почвенный углерод, который был поглощен в ходе проекта. Информация, представленная в этом отчете, обязательна при подаче заявки на получение углеродных кредитов, поскольку помогает конвертировать ваши запасы углерода в кредиты на выбросы углерода. Мы внимательно следим за тем, чтобы данный отчет строго соответствовал формату и конкретным требованиям клиента.
-
Прогноз количества углерода
Мы используем модель RothC для оценки количества почвенного органического углерода, который будет поглощен на поле в течение нескольких лет. Кроме того, мы можем спрогнозировать возможные выбросы углерода в результате сельскохозяйственной деятельности в случае применения нерациональных методов. Такое прогнозирование помогает определить количество углеродных кредитов, которые могут получить собственники земли. Кроме того, это дает ценную информацию для правительств, неправительственных организаций и других сторон, заинтересованных в оценке вклада органического почвенного углерода в решение проблем изменения климата, потенциальных рисков и сопутствующих трудностей.
Пример Использования: Моделирование Органического Углерода Почвы Для Правительства Австралии От EOSDA И AgriProve
Задача:
Австралийская компания AgriProve специализируется на проектах, связанных с углеродом в почве, и занимается следующими ключевыми направлениями деятельности:
- Сотрудничество с фермерами с целью улавливания атмосферного углерода и хранения углерода в почве, что повышает качество и ценность почвы
- Помощь в повышении уровня углерода в почве для повышения рентабельности фермы
- Получение углеродных кредитов и снижение воздействия на окружающую среду
Компания AgriProve вносит значительный вклад в работу Фонда сокращения выбросов (ERF), отвечая за 80% проектов, связанных с почвенным углеродом, и помогая в приобретении австралийских углеродных кредитов за сокращение выбросов парниковых газов или связывание углерода.
Однако, до внедрения спутникового мониторинга почвы с помощью системы EOSDA Crop Monitoring компания столкнулась с рядом проблем:
- Зависимость от различных поставщиков данных для сбора данных и отчетности по регистрации продуктов ERF
- Неэффективные и трудоемкие ручные процессы
- Hвысокий процент ошибок в процессе ручной отчетности
Решение:
Компания EOSDA представила решение для точного сельского хозяйства для AgriProve на основе спутниковых технологий, используя AWS Lambda от Amazon Web Services для бессерверного сбора и анализа данных в аграрных углеродных проектах. Эта технология устраняет необходимость в управлении сервером, упрощая процесс для AgriProve.
Благодаря EOSDA Crop Monitoring клиенты AgriProve теперь могут:
- Получать доступ к историческим данным о сельскохозяйственных площадях
- Генерировать базовые отчеты с конкретными показателями
- Отслеживать состояние сельскохозяйственных площадей на протяжении всего проекта
Эффективное управление данными осуществляется с помощью Amazon S3, гарантирующего надежное и масштабируемое хранение и извлечение данных.
Результаты:
Компания AgriProve использует платформу EOSDA Crop Monitoring для:
- Эффективного управления и мониторинга ~160 000 гектаров сельскохозяйственных площадей
- Ускоренной процедуры запуска проектов по почвенному углероду за счет сокращения времени подготовки с нескольких месяцев до нескольких недель.
Платформа позволяет:
- Создавать отчеты о базовом состоянии полей
- Отслеживать изменения в управлении земельными ресурсами, улучшать качество обработки земли, пастбищ и садоводства.
AgriProve также планирует включить дополнительные данные, такие как уровень влажности, для улучшения анализа и помощи фермерам и собственникам земли в оптимизации стратегий управления.
Верификация Углерода В Почве: Дополнительные Пользовательские Решения
Отчеты по углеродным кредитам
Наши отчеты по углеродным кредитам в рамках MRV — это самый быстрый и простой способ предоставить заинтересованным сторонам всю необходимую информацию о проектах компенсации выбросов углерода.
Отчеты содержат следующие данные:
- истории урожая
- данные о восстановительной деятельности фермера (если таковая имеется)
- поглощение углерода, как первоначальный базовый уровень
и многие другие.
Идентификация покровных культур
Высадка покровных культур — отличная практика для получения дополнительных углеродных кредитов на фермах устойчивым способом.
Мы используем последние геопространственные инновации с применением вегетационных индексов для удаленной идентификации покровных культур на большом количестве полей одновременно. С помощью этих данных вы можете легко проверить соответствие деятельности фермеров целям программ углеродных кредитов.
Обнаружение обработки почвы
Сокращение обработки почвы оказалось относительно простой и доступной практикой связывания углерода.
Мы предлагаем дистанционное обнаружение обработки почвы как одну из наших MRV технологий углерода в почве, чтобы помочь в отслеживании соответствия требованиям.
