近日，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院全球農(nóng)情遙感速報（CropWatch）團(tuán)隊副研究員張淼、研究員吳炳方等，在全球30 m耕地復(fù)種指數(shù)遙感監(jiān)測研究方面取得重要突破，對外發(fā)布全球首套30 m耕地復(fù)種指數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

耕地作為提供人類賴以生存和發(fā)展所需食物的基礎(chǔ)，其可持續(xù)利用對于實現(xiàn)零饑餓目標(biāo)具有關(guān)鍵作用。復(fù)種指數(shù)是描述在同一塊農(nóng)田中一年內(nèi)接連種植幾季作物的指標(biāo)，是衡量耕地資源集約化利用程度的重要指標(biāo)，其準(zhǔn)確監(jiān)測有助于掌握全球糧食安全狀況。然而，因不同地區(qū)耕地破碎程度差異顯著、利用模式多樣以及受云雨影響，高精度的全球復(fù)種指數(shù)提取面臨挑戰(zhàn)。現(xiàn)有復(fù)種指數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品分辨率較低、不確定性高，難以準(zhǔn)確刻畫高度異質(zhì)和破碎化地區(qū)的真實情況。

該研究團(tuán)隊以谷歌地球引擎為主要數(shù)據(jù)處理和算法開發(fā)平臺，利用海量多源遙感數(shù)據(jù)，將各年份中高分辨率多源光學(xué)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的高質(zhì)量像元進(jìn)行多源數(shù)據(jù)歸一化處理，實現(xiàn)多源衛(wèi)星有效觀測數(shù)據(jù)的最大程度利用，輔以微波遙感數(shù)據(jù)，解決多云雨區(qū)數(shù)據(jù)缺失難題；通過對作物生育期內(nèi)播種-生長的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、生長-成熟收獲的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的有效探測，提升算法在不同種植模式下的適應(yīng)性和準(zhǔn)確度?？蒲袌F(tuán)隊以5°網(wǎng)格為數(shù)據(jù)處理單元，逐個網(wǎng)格進(jìn)行復(fù)種指數(shù)提取，研制出該套30 m分辨率耕地復(fù)種指數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品。通過驗證該數(shù)據(jù)產(chǎn)品的總體精度高達(dá)92.9%，不僅精度優(yōu)于現(xiàn)有復(fù)種指數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，復(fù)種指數(shù)空間細(xì)節(jié)特征的表征能力也有顯著提升。

該數(shù)據(jù)產(chǎn)品顯示，全球81.6%耕地為單季種植模式，復(fù)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布在熱帶地區(qū)。我國平均復(fù)種指數(shù)在近20年小幅下降約6%，其中南方復(fù)種有所下降，北方復(fù)種指數(shù)總體增加，反映出耕地保護(hù)、鼓勵休耕和輪作等農(nóng)業(yè)政策在提升耕地可持續(xù)利用方面的積極作用。

該數(shù)據(jù)產(chǎn)品推動了關(guān)于30 m分辨率全球復(fù)種指數(shù)遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品研究的發(fā)展，對于評估全球耕地復(fù)種提升潛力、糧食增產(chǎn)潛力、糧食安全預(yù)測預(yù)警、零饑餓等聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實現(xiàn)等具有重要意義。相關(guān)研究成果以《基于多源遙感數(shù)據(jù)的全球30 m復(fù)種指數(shù)數(shù)據(jù)》（GCI30:a global dataset of 30m cropping intensity using multisource remote sensing imagery），發(fā)表在Earth System Science Data（《地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)》）上，中山大學(xué)副研究員劉沖等參與研究。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“全球變化與應(yīng)對”重點(diǎn)專項、“一帶一路”國際科學(xué)組織聯(lián)盟（ANSO）合作專項、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（A類）“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”（CASEarth）、國家自然科學(xué)基金國際（地區(qū)）合作與交流項目以及廣州市科學(xué)技術(shù)協(xié)會項目等的支持。