(記者 崔倩)近日,中國科學院空天信息創新研究院全球農情遙感速報(CropWatch)團隊對外發布全球首套30米耕地複種指數數據產品。

該數據產品填補了30米分辨率全球複種指數遙感數據產品的空白,對於評估全球耕地複種提升潛力、糧食增產潛力、糧食安全預測預警、零飢餓等聯合國可持續發展目標實現等具有重要意義。

耕地作爲提供人類賴以生存和發展所需食物的基礎,其可持續利用對於實現零飢餓目標具有重要作用。複種指數是描述在同一塊農田中一年內接連種植幾季作物的指標,是衡量耕地資源集約化利用程度的重要指標,其準確監測有助於掌握全球糧食安全狀況。然而,因不同地區耕地破碎程度差異顯著、利用模式多樣以及受雲雨影響,高精度的全球複種指數提取面臨巨大挑戰。現有複種指數數據產品分辨率較低、不確定性高,難以準確刻畫高度異質和破碎化地區的真實情況。

該研究團隊以谷歌地球引擎爲主要數據處理和算法開發平臺,利用海量多源遙感數據,將各年份中高分辨率多源光學衛星數據的高質量像元進行多源數據歸一化處理,實現多源衛星有效觀測數據的最大程度利用,輔以微波遙感數據,解決多雲雨區數據缺失難題;通過對作物生育期內播種-生長的轉折點、生長-成熟收穫的轉折點的有效探測,提升算法在不同種植模式下的適應性和準確度。團隊以5°網格爲數據處理單元,逐個網格進行復種指數提取,最終研製出該套30米分辨率耕地複種指數數據產品。通過驗證該數據產品的總體精度高達92.9%,不僅精度優於現有複種指數數據產品,複種指數空間細節特徵的表徵能力也有顯著提升。

該數據產品顯示,全球81.6%耕地爲單季種植模式,複種主要集中在東亞、東南亞、南亞、南美洲和尼羅河三角洲,75%的三季作物種植模式分佈在熱帶地區。我國平均複種指數在近20年小幅下降約6%,其中南方複種有所下降,北方複種指數總體增加,反映出耕地保護、鼓勵休耕和輪作等農業政策在提升耕地可持續利用方面的積極作用。

該項研究得到“全球變化與應對”國家重點研發專項、國際科學組織聯盟(ANSO)合作專項、中國科學院科學大數據先導專項(CASEarth)、國家自然科學基金國際(地區)合作與交流項目以及廣州市科協項目等的支持。相關研究成果《基於多源遙感數據的全球30米複種指數數據》發表在地學頂級學術期刊《Earth System Science Data(地球系統科學數據)》(>

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