为毛伊县农民收集卫星见解
作者：By Kelly deVos | December 30, 2024
粮食主权可以指获得具有文化意义的食物，但是诺亚·凯库瓦·林肯相信它的意义远不止于此。
“我认为这个概念超越了食物本身，而是对食物系统的某种控制，”他说。– 当地人也在寻求一种公正、公平、生态可持续、生产支持健康生活方式和景观的农作物的农业系统。 –
林肯是该校土著作物和耕作系统的助理教授夏威夷大学马诺阿分校。他是夏威夷农业实践历史的专家。
在与欧洲接触之前，林肯指出夏威夷群岛的粮食完全安全且自给自足。但如今，由于包括旅游业和农业企业问题在内的复杂原因，岛上大约 90% 的食物消费必须进口。夏威夷的杂货成本是全国最高，一加仑牛奶花费 7.65 美元平均而言，而全国平均水平大约是 4 美元。
在本土种植系统实验室林肯研究传统农业实践以及如何应用它们来刺激当前的农业生产并促进岛屿上的粮食安全和主权。
但夏威夷的农民面临着严重且重大的障碍。
计算机科学研究人员计算与增强智能学院, 的一部分艾拉·富尔顿工程学院亚利桑那州立大学的研究人员希望他们收集的卫星数据的见解能够有所帮助。
从卫星到红薯
安娜·玛利亚·塔拉诺是富尔顿学院的研究助理教授，研究以人为中心的机器学习，创造优先考虑人类需求和价值观的人工智能。在以下人员的监督下工作汉娜·科纳Tárano 是一名计算机科学与工程助理教授，负责领导毛伊努伊农作物监测仪的生产。
包括 Tárano 在内的 Kerner 实验室的一个团队开发了人工智能工具，能够聚合和分析来自 NASA 卫星的数据，并为毛伊岛农民提取有用的信息。
利用人工智能，研究人员能够收集有关农作物的信息，例如气候数据、温度条件和土壤湿度。研究结果被转化为《毛伊努伊作物监测》——一份由塔拉诺编写的时事通讯，其中包括地图、图表和图形数据，旨在帮助农民最大限度地提高灌溉、种植和收割模式的成功率。该团队还利用机器学习（一种人工智能，复杂的算法从数据中学习并做出预测）创建了毛伊县的第一张高分辨率农田地图。
该时事通讯通过电子邮件分发给毛伊县岛屿上的数百名农民和其他利益相关者。它不断提供有关农业条件、种植指导和机会的最新信息毛伊岛县农业部。
这项工作的部分资金来自美国宇航局英亩是一个由农民、牧场主和其他利益相关者组成的粮食安全联盟，利用卫星数据加强美国农业。
塔拉诺强调，该团队的目标是提供有用的数据，支持毛伊岛农民社区驱动的努力。
“该项目中我最喜欢的部分之一是社区签到，”塔拉诺说。
通过每份时事通讯中的快速表格或通过社区成员的直接电子邮件，克纳实验室的研究人员收到毛伊岛农民的重要反馈，收集有关其信息准确性的数据点以及农民可能提供的任何图像。
“社区告诉我们这些信息是否有用，这一点非常重要，”塔拉诺说。“因此，我们总是希望邀请社区分享他们正在经历的事情，或者只是告诉我们他们对时事通讯的看法。”
使用新技术解决老问题
“这种情况的发生并非偶然，”克里斯托弗·中桥苦笑地观察着。
中桥 (Nakahashi) 是夏威夷民族植物学讲师夏威夷大学毛伊岛学院。
他说，夏威夷当代农民面临的挑战有着深刻的历史根源。早期的波利尼西亚人可能带着所谓的独木舟作物来到这里，包括 niu（椰子）和 maiÊ»a（香蕉）。他们最终为其他农产品开发了强大的农业系统，如 kalo（芋头）、Ê»uala（红薯）和 Ê»ulu（面包果）。
到达时詹姆斯·库克船长，夏威夷群岛可能有人口多达 100 万人（这现有人口约为 140 万）。夏威夷原住民农民能够养活整个群体。
1820 年至 1860 年左右的捕鲸业对夏威夷原住民农业构成了巨大威胁。为了养活外国水手，大片农田森林被砍伐以供牛群放牧。1848 年，当外国定居者被允许购买土地时，他们获得了大量土地用于糖和菠萝出口，留给传统可持续农业的土地所剩无几。新作物的耗水量更大，导致夏威夷天然河流和溪流的水大量转移。
1893 年夏威夷王国政府的推翻标志着传统农业和土著人民对土地控制的显着衰落。
如今，中桥表示，由于旅游业的压力、美国庞大的军工综合体以及与气候变化相关的问题，夏威夷的农民面临着一系列独特的挑战，包括可用土地少、水资源短缺和运营成本高。
帮助农民根据其环境和资源做出决策并采取行动是克纳实验室团队的重要目标。
计算完美的黄瓜
– 我们在市场停下来，我从农场买了一根黄瓜。它太美味了，我知道我必须在这里工作，”铃木浩开玩笑说。
在 COVID-19 大流行开始时，铃木是硅谷一家全球科技公司的软件工程师。艰难的时期让他重新思考自己的职业选择。受到儿时对日本祖父农场的热爱的启发，铃木和他的妻子搬到了毛伊岛，并在冈村农场在库拉。
当铃木在农贸市场与 Tárano 和 Kerner Lab 团队联系时，他立即了解了他们项目的价值。
“在毛伊岛，我们不断监测天气，我们称之为微天气，因为如果你开车五分钟或十分钟，天气可能会非常不同，”铃木说。– 公共天气预报并没有那么有用。Ana 发布的时事通讯为我们提供了非常具体的地点天气信息。”
铃木表示，毛伊努伊作物监测器对于规划用水量特别有帮助。农场使用蒸散量时事通讯中的数据来确定向田地供应多少水。浇水过多会导致害虫和根部腐烂，而浇水过多会导致枯萎和生长发育不良。冈村团队还从美国宇航局卫星图像接收农场特定数据，这有助于作物管理。
冈村农场已经由冈村家族传承了三代，并于 2000 年过渡到种植经过认证的有机农产品。该农场希望在改善粮食安全方面发挥作用，以合理的价格提供西兰花、西葫芦、卷心菜和西红柿等优质农产品。通过农贸市场定价。他们还试图成为主要商店的当地供应商，并且是檀香山全食超市生菜的顶级供应商之一。
重要的使命
研究人员希望扩大时事通讯，改善与当地农民的联系，并继续与 NASA Acres 等组织合作。
正在进行的工作对于出生于古巴的塔拉诺来说具有个人意义。
“古巴的农作物生长条件优越，但许多人的粮食不安全，”她说。——我亲眼目睹了缺乏粮食安全时会发生什么。食物很重要，因为它是人类的基本需求。但这也是文化传承的方式，也是我们寻求安慰的方式。”
林肯同意。
“农业与人类价值观密切相关，”他说。“曾经，农业是我们的药箱、我们的学校和我们的土地管理系统。”
新的人工智能驱动的毛伊努伊作物监测器希望尊重夏威夷基于社区的可持续农业的传统。
林肯说，早期的土著农民是创新者，他们利用自己的聪明才智养活了大量人口。
“夏威夷原住民的农业方法多种多样，”他说。– 从创建淹没、灌溉的梯田到食用森林，再到熔岩流的超边际开发，原住民农民开发了一系列自给自足的农业形式。 –
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