中国热科院在幼龄橡胶园遥感早期识别方面取得新进展

中国热科院在幼龄橡胶园遥感早期识别方面取得新进展

近日，中国热带农业科学院（中国热科院）橡胶所热带林业生态课题组在幼龄橡胶园遥感监测方面取得了新进展。该团队通过联合多源卫星遥感影像以及先进的机器学习算法，成功实现了对2015-2022年间海南岛幼龄橡胶园时空分布信息的精确监测。

遥感技术作为大面积监测橡胶种植信息的主要手段，在近二十年内得到了广泛应用，橡胶识别的相关研究也取得了显著发展。然而，以往的研究主要关注具有森林特征的成龄橡胶园，对于幼龄橡胶园的识别存在困难，或者识别结果误差较大。这导致获得的橡胶分布图明显滞后5-6年，对橡胶园的生产和管理造成了不利影响。

橡胶所热带林业生态课题组将研究焦点对准了我国第二大植胶区—海南岛。该团队预先筛选了橡胶园的潜在种植区域，并综合利用了包括Landsat-8和Sentinel-2光学遥感影像，以及Sentinel-1雷达影像在内的多源遥感数据集。结合随机森林模型，构建了幼龄橡胶园的识别模型，成功提高了橡胶园早期识别的精度。

研究结果显示，使用Landsat 8、Sentinel-2和Sentinel-1的融合数据源，并构建3个月步长的时间序列，在准确识别幼龄橡胶方面取得了最佳效果。橡胶树在种植的第二年、第三年和第四年的识别总体精度分别达到了0.78、0.87和0.93。此外，该研究还进一步探索了海南岛幼龄橡胶园的时空分布，发现2015年以来，海南岛年度新种植橡胶的面积呈现明显的下降趋势。同时，海南岛幼龄胶园的空间分布表现出明显的异质性，西北部地区的幼龄胶园密集，而东部地区相对稀疏。

这一研究成果不仅为预测橡胶产量提供了最新的作物种植信息，还将有助于提高橡胶种植业的监测和管理水平，为橡胶产业的可持续发展提供有力支持。

基于12个月步长合成时间序列数据的算法示例

2015-2022海南岛新建橡胶园分布图

相关研究成果以“Early identification of immature rubber plantations using Landsat and Sentinel satellite images”为题发表于《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》。中国热科院橡胶所与南京林业大学联合培养硕士研究生王心澄为论文第一作者，中国热科院橡胶所陈帮乾研究员和南京林业大学云挺教授为论文共同通讯作者。该研究得到海南省自然科学基金创新团队项目、国家自然科学基金、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 和天然橡胶产业技术体系资助。

本文原文来自中国热带农业科学院