9月7日,記者從中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉,該院科技信息研究所(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)熱科院信息所)智慧農(nóng)業(yè)研究室在檳榔林遙感分類研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,成功繪制出空間分辨率達(dá)10米的海南島檳榔林精細(xì)化分布地圖,為熱帶經(jīng)濟(jì)作物監(jiān)測(cè)與農(nóng)業(yè)資源管理提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
檳榔作為海南核心熱帶經(jīng)濟(jì)作物,對(duì)推動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有不可替代的作用。但長(zhǎng)期以來(lái),熱帶地區(qū)地物類型繁雜、耕地地塊破碎,加之常年云雨天氣對(duì)遙感信號(hào)的干擾,導(dǎo)致檳榔林的遙感精準(zhǔn)識(shí)別與大范圍分布制圖面臨諸多技術(shù)難題。
針對(duì)這一挑戰(zhàn),研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新技術(shù)路徑,充分整合Sentinel-1雷達(dá)數(shù)據(jù)與Sentinel-2光學(xué)數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì),提出“知識(shí)規(guī)則+機(jī)器學(xué)習(xí)”融合的檳榔林遙感識(shí)別新方法。該方法實(shí)施步驟清晰:首先,利用Sentinel-1雷達(dá)數(shù)據(jù)的散射特征,結(jié)合綠色歸一化植被指數(shù),精準(zhǔn)鎖定森林空間分布范圍;在此基礎(chǔ)上,通過(guò)邏輯回歸算法優(yōu)化特征變量,并引入隨機(jī)森林分類算法,最終實(shí)現(xiàn)檳榔林分布特征的高精度提取。
研究結(jié)果顯示,此次生成的海南島檳榔林分布圖核心精度指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異:用戶精度達(dá)88.81%、生產(chǎn)者精度為86.89%、總體精度高達(dá)97.51%,充分驗(yàn)證了該方法的可靠性與實(shí)用性。
中國(guó)熱科院信息所羅紅霞表示,該研究的意義不僅在于證實(shí)了Sentinel-1/2衛(wèi)星數(shù)據(jù)在熱帶復(fù)雜環(huán)境下識(shí)別經(jīng)濟(jì)作物的巨大應(yīng)用潛力,更可為海南島乃至全國(guó)熱帶地區(qū)的農(nóng)業(yè)資源普查、檳榔產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐,同時(shí)也為橡膠、椰子等其他熱帶作物的大范圍遙感監(jiān)測(cè)提供了可借鑒的技術(shù)路徑。
目前,該研究成果已以“基于Sentinel-1/2與谷歌地球引擎、融合知識(shí)規(guī)則與機(jī)器學(xué)習(xí)的海南島檳榔林制圖”為題,在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Plants》上發(fā)表。
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