Statistika z vesmíru

Polským statistikům pomáhají v práci satelity monitorující zemský povrch. Data z nich lze použít třeba pro zemědělské statistiky.

Před rokem 2020 probíhalo v Polsku dvanáct zemědělských statistických šetření ročně. Jejich součástí bylo 304 000 rozhovorů a na zpracování se podílelo 2 500 expertů. Od roku 2020 se u našich severních sousedů uskutečňuje zemědělských šetření už pouze šest, počet rozhovorů klesl zhruba na polovinu a zpracovatelský tým se zmenšil na 400 osob. Informace o osevních plochách a výnosech jednotlivých plodin jsou přitom dostupné i za konkrétní pozemky, nikoliv pouze za vojvodství, jako tomu bylo v minulosti. Tento výrazný kvalitativní skok umožnila spolupráce s vesmírným výzkumným centrem Polské akademie věd a využití satelitních dat.

Aktuální stav i odhad budoucího vývoje

Polští statistici využívají data z několika satelitů, které měří a sledují nejrůznější údaje o atmosféře a zemském povrchu. Kromě klimatických jevů zaznamenávají také např. změnu barvy různých vodních a pevninských povrchů, přítomnost aerosolů v ovzduší, výšku hladiny moře a další jevy. Obraz zachycený různými typy senzorů se pak stává podkladem pro vytěžení statistických dat. Kromě na první pohled zřejmých informací, jako jsou zastavěnost území či rozsah pozemních komunikací, lze ze satelitních snímků vyčíst třeba i to, jaké plodiny se v dané lokalitě pěstují, v jaké jsou vývojové fázi a zda netrpí suchem či nedostatkem některých živin. Porovnáním osevních ploch a aktuálního stavu plodin s víceletým normálem je také možné poměrně přesně odhadnout budoucí výnosy.

Aktuální fáze vývoje kukuřice ve srovnání s víceletým průměrem

Důkladná příprava

Aby bylo možné se na satelitní data spolehnout, bylo nejprve nutné celý systém správně nastavit a synchronizovat informace z družic s administrativními daty (např. žádosti zemědělců o dotace) a s údaji pozorovanými přímo v terénu. K tomuto účelu bylo vybráno více než 800 referenčních parcel, jejichž stav se v průběhu vegetačního období pečlivě sledoval a porovnával se záznamy ze satelitů. Zjištěné skutečnosti se přiřazovaly konkrétním vlastnostem snímků, a systém se tak postupně učil rozpoznávat s velkou spolehlivostí údaje, které statistici potřebují. Tato prvotní „kalibrace“ byla velmi náročná na lidské zdroje i výpočetní techniku, ale po zavedení do praxe přináší systém naopak výrazné úspory. Statistici již nemusejí rozesílat tolik formulářů a farmáři nejsou nuceni trávit jejich vyplňováním čas, kterého zvláště uprostřed sezony nemívají nazbyt. Tím, že se velká část zemědělských dat získává automaticky, klesá rovněž množství chyb vznikajících při ručním zápisu a zpracování, takže bylo možné snížit i počet kontrol a opravných úkonů. Výstupy jsou tedy přesnější, rychlejší a jejich tvorba vyžaduje méně lidské práce.

Průměrná velkost zemědělského podniku

Statistický geoportál

Statistické informace získané za pomoci satelitů zveřejňuje Polský statistický úřad na svém geoportálu, který buduje už od roku 2013. Jako první na něm byla publikována data ze sčítání z roku 2011, a od roku 2018 po zásadní modernizaci zde uživatelé najdou i prostorově zobrazované výsledky mnoha dalších statistických zjišťování. Všechna data jsou volně přístupná, exportovatelná do různých formátů a je možné je využít pro nejrůznější přehledy a analýzy. Důležité je však zdůraznit, že stejně jako v ostatních evropských zemích, dbá i statistický úřad v Polsku na zachování důvěrnosti. Přestože jsou některé informace v geoportálu velmi podrobné, nelze je využít pro získání individuálních nebo jinak citlivých dat. Ani v ČSÚ nestojíme na místě a nedávno jsme pro širokou veřejnost otevřeli geoportál, na kterém se zobrazují prostorová statistická data na mapových podkladech. V budoucnu bychom rádi i u nás využili informace ze satelitních snímků pro statistické účely. Uplatnění najdou nejen v zemědělských, ale také environmentálních statistikách, které v poslední době nabývají na důležitosti.

Mezinárodní výměna zkušeností
V rámci rozvíjení bilaterální spolupráce pozval ČSÚ polské statistiky, aby českým kolegům ukázali, jakým způsobem využívají data z evropských satelitů pro statistiku. Naši experti na oplátku prezentovali sytém pro zpracování scanner dat. Obě skupiny těchto statistických domén patří do moderních machine-learningových postupů, které významně zpřesňují a zrychlují práci statistiků.

Satelity využívané polskými statistiky
Sentinel 1 – satelit s polární oběžnou dráhou, prostřednictvím radaru sleduje počasí na Zemi od roku 2014.
Sentinel 2 – satelit s polární oběžnou dráhou, prostřednictvím multispektrálního snímkování ve vysokém rozlišení sleduje zemský povrch od roku 2015.
Sentinel 3 – prostřednictvím řady nástrojů zaznamenává informace o povrchu oceánů a souše, velmi podrobně identifikuje změny teplot a zabarvení, v provozu je od roku 2016.
Sentinel 5P – detekuje množství stopových plynů a aerosolů v atmosféře a sleduje kvalitu vzduchu a změny klimatu, pracuje od roku 2017.
Sentinel 6 – slouží k radarovému měření hladin oceánů a monitoringu klimatických změn od roku 2020.

Článek si můžete přečíst v červnovém vydání časopisu Statistika&My.