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智慧农业团队在全球耕地空间分布制图技术取得重要进展

发布时间:2020-11-11 13:29:02作者:208-zhanghaoning浏览量:0

  近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所智慧农业创新团队与国际食物政策研究所(IFPRI)、国际应用系统分析研究所(IIASA)等单位合作,历时三年,突破了基于众源数据融合的耕地空间分布制图技术瓶颈,研制和共享了新一期全球高精度耕地分布制图数据产品,研究成果发表于国际地学顶级学术期刊《Earth System Science Data》。

  准确掌握全球耕地空间分布情况是确保粮食安全和应对气候变化的重要前提。尽管不少国家和科研机构已研制众多全球或区域耕地制图数据产品,但数据质量参差不齐、彼此间的一致性较差、与公布的官方统计数据吻合度低,存在遥感影像“看到的”与统计部门“查到的”耕地数据不一致的问题,给政府部门、国际机构和科研高校的数据产品应用带来诸多不确定性。针对该问题,联合团队系统收集了10余套全球和区域遥感耕地制图数据产品,全球尺度包括GlobeLand30、CCI-LC、GlobCover2009、MODIS C5和Unified Cropland Layer,区域尺度以高分辨率产品为主,覆盖北美洲、欧洲和大洋洲等;系统收集了全球尺度覆盖国家级、省级、和市级多个层次的耕地面积统计数据,填补了统计数据在非洲、拉丁美洲和亚洲等发展中国家的空白。基于上述众源数据,提出了“分级对照校验、自下而上优化、自动分配校准”的新思路,构建了新的统计数据自适应分配模型(Self-adapting Statistics Allocation Model, SASAM),以现有遥感制图产品之间的精度和一致性为基础,利用统计数据对遥感耕地制图产品的数量精度进行评估,实现了统计数据和耕地遥感数据产品的优化整合。

  利用该方法,研制了全球2010年500米分辨率耕地融合制图产品(图1),其总体精度为90.8%,高于已有的CCI-LC,GlobCover,GlobeLand30,MODIS C5和Unified Cropland Layer等5套全球耕地产品;同时,和统计数据的一致性分析表明,该耕地制图产品具有较高的相关系数和较小的均方根误差,和统计数据的一致性优于已有的全球耕地制图产品。同时,在该数据产品的基础上,联合团队研发了新一代全球农作物空间分布数据产品。上述研究为全球尺度农业遥感制图及相关研究提供了新思路和新方法,为全球农业监测、粮食估产和全球变化研究等提供准确可靠的耕地空间分布信息。

  据悉,《Earth System Science Data》是地球系统科学领域的顶级期刊之一,近5年平均影响因子为9.612,旨在发布地球系统科学领域最新、最优及原创的高质量的系统数据集,供全球学者免费使用。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、中国农科院科技创新工程项目的共同资助,陆苗副研究员为第一作者,吴文斌研究员为通讯作者。

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