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中國科學家開發了新一代高精度全球農田分佈圖



食物是人類最重要的生存因素之一。 耕地是糧食生產的基礎,也是全世界超過70億人口賴以生存的基礎。 那麼,世界上有多少耕地? 如何計算? 多年來,每種數據的質量各不相同,一致性差,這給數據的應用帶來了許多問題。

最近,中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所的智慧農業創新團隊與國際糧食政策研究所,國際應用系統分析研究所等單位合作,突破了空間多源數據融合的耕地分佈圖 技術瓶頸已經開發並共享了全球高精度農田分佈圖數據產品的新階段。 據報導,數據的總體準確性為90.8%,與統計數據的一致性優於現有的全球耕地測繪產品。

最高精度的應用產品

團隊科學家副研究員盧M介紹說,準確掌握耕地的全球分佈是確保糧食安全和應對氣候變化的重要前提。 已經有各種數據產品用於全球或區域農田測繪。 但是,由於各種原因,數據質量水平不統一,彼此之間的一致性差,與公開的官方統計數據的一致性低,並且在遠程中“看到的”之間存在不一致的問題。感應圖像並由統計部門“檢查”。 ,給政府部門,國際機構和研究型大學的數據產品應用帶來了許多不確定性。 “以前,數據主要是從氣候,土地覆蓋等方面來考慮的,而沒有考慮土地使用的問題,因此在應用方面存在一定的局限性。”

針對這一現象,研究小組系統地收集了10多種全球和區域遙感耕地測繪數據產品,其中包括覆蓋北美,歐洲和大洋洲的全球和區域規模的高分辨率產品。

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2010年全球耕地分佈圖產品。 圖片由中國農業科學院提供

盧M說:“我們收集了國家,省和市級耕地的統計數據,填補了非洲,拉丁美洲和亞洲等發展中國家統計數據的空白。 在上述公開數據的基礎上,提出了“分級控制驗證,自下而上的優化,自動分配和標定”的新思路,並建立了統計數據的自適應分配模型。 基於現有遙感測繪產品的準確性和一致性,利用統計數據對遙感耕地測繪產品的定量精度進行評估,實現統計數據與耕地遙感數據產品的最優整合。

聯合小組在2010年開發出了全球耕地綜合測繪產品,分辨率為500米,總體精度為90.8%,高於CCI-LC,GlobCover,GlobeLand30等現有的5套全球耕地產品,MODIS C5和統一農田層; 與統計數據的一致性分析表明,耕地製圖產品具有較高的相關係數,均方根誤差較小,統計數據的一致性優於現有的全球耕地製圖產品。 同時,在此數據產品的基礎上,聯合團隊開發了新一代的全球作物空間分佈數據產品。

世界上有多少耕地

在地球上,表面積的29%是土地。 世界上所有國家的總土地面積約為133.9億公頃,但該土地面積包括山脈,湖泊,沙漠和其他不可耕種地區。 耕地僅佔該國土地面積的一小部分。

那麼,世界上有多少耕地?

根據聯合國糧食及農業組織2010年的數據,全球耕地面積約為16.5億公頃。 盧M說:“我們的產品主要提供基本數據,整體精度為90.8%,空間分辨率為500米。該產品的計算方法是耕地面積與糧農組織數據基本一致。”

此外,每個國家的耕地總面積基本符合糧農組織的數據。 盧M介紹,目前耕地面積排名前五的國家是印度,美國,俄羅斯,中國和巴西。 世界上種植面積最大的前三類作物是小麥,玉米和水稻。

高精度數據不僅為研究提供了更可靠的支持,而且為全球範圍的農業遙感製圖和相關研究提供了新的思路和新方法。 “它還提供全球農業監測,糧食產量估算和全球變化研究。提供有關耕地空間分佈的準確和可靠的信息。” 陸M介紹。

據了解,該研究是由國家重點研究發展計劃,國家自然科學基金,中國農業科學院科技創新計劃共同資助的。 研究結果在線發表在“地球系統科學數據”中。