福州大学数研院教师邱炳文研究团队与中国农科院等单位开展合作研究,全国尺度农情时空连续数据库方面取得突破。项目组研发成果《The 10-m maps of cropland use intensity in China since 2018》在Nature子刊《Scientific Data》正式发表。该研究针对我国在实施耕地用途精准管控中高质量耕地利用强度数据时空连续性不足等问题,通过融合光学与雷达时序影像数据,综合多维度光谱指数系统性地设计了耕地利用强度监测算法。耕地利用强度监测算法,具体包括探测耕地休耕弃耕的VSPS算法以及耕地复种指数估算的MILS算法,有别于基于数据驱动的监督分类算法。算法设计充分考虑到农作物耕作措施以及农作物生长期内植被色素时序耦合规律,通过耦合农学机理与遥感时空谱信息,具备跨域跨年份大尺度自动制图能力。
所构建的自2018年以来全国尺度耕地利用强度数据集China-CUI10m,具有以下特色与优势:1) 综合多个全球10米耕地分布数据图层(ESA_WorldCover and the FROM_GLC),一定程度上有效地避免耕地漏分现象;2) 提供了全国自2018年以来逐年耕地休耕弃耕以及单季和多季农作物分布信息,持续更新,覆盖全国尺度并且时空连续性好;3) 数据可靠性和精度高,能为系统研究我国耕地非粮化态势与精准管控对策等提供精准详实的时空大数据支撑。高精度高时效的耕地利用强度数据,将有力地推动农作物面积和产量估算业务化运行,助力夯实智慧农业数字底座,赋能我国实现从传统农业到智慧农业转变。
我国作为全球最大的谷类作物生产国,粮食安全问题一直备受关注。该成果将有助于促进农业可持续集约化利用具有重要价值,有助于提高我国农情数据的时空连续性与一致性水平。时空连续精准耕地利用强度数据集,助力我国粮食安全的内涵也从传统的数量型安全向质量型安全和能力型安全拓展。该研究获得国家重点研发计划子课题(2022YFD2001101)、国家自然科学基金(42171325,41771468)、福建省科技厅项目(2023Y0042)等项目资助。
论文引用:[1] Qiu Bingwen*, Liu Baoli, Tang Zhenghong, Dong Jinwei, Xu Weiming, Liang Juanzhu, Chen Nan, Chen Jiangping, Wang Laigang, Chang Chengming, Li Zhengrong, Wu Fangzheng. National-scale 10-m maps of cropland use intensity in China during 2018-2023. Scientific Data, 2024,11:691.
论文下载地址:https://www.nature.com/articles/s41597-024-03456-0
源代码以及全国2018-2023耕地利用强度时空连续分布数据集:
https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24603234