新技術提高幼齡橡膠園遙感早期識別精度

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近日，中國熱帶農業科學院院橡膠研究所熱帶林業生態課題組在幼齡橡膠園遙感監測方面取得了重要進展。該團隊通過深度整合前期研究的數據產品、多源衛星遙感影像以及先進的機器學習算法，成功實現了對2015-2022年間海南島幼齡橡膠園時空分布信息的精確監測。相關研究成果發表在《國際應用地球觀測與地理信息雜志》 （International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation）上。

割膠。中國熱科院供圖

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遙感技術作為大面積監測橡膠種植信息的主要手段，近20年得到了廣泛應用，橡膠識別的相關研究也取得了顯著發展。然而，以往的研究主要關注具有森林特征的成齡橡膠園，對于幼齡橡膠園的識別存在困難，或者識別結果誤差較大。這導致獲得的橡膠分布圖明顯滯后5~6年，對橡膠園的生產和管理造成了不利影響。

該課題組將研究焦點對準了我國第二大植膠區——海南島。研究人員預先篩選了橡膠園的潛在種植區域，并綜合利用了多種光學遙感影像和雷達影像在內的多源遙感數據集。結合隨機森林模型，構建了幼齡橡膠園的識別模型，成功提高了橡膠園早期識別的精度。

研究結果顯示，使用融合數據源并構建3個月步長的時間序列，在準確識別幼齡橡膠方面取得了最佳效果。橡膠樹在種植的第二年、第三年和第四年的識別總體精度分別達到了0.78、0.87和0.93。

橡膠林。中國熱科院供圖

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此外，該研究還進一步探索了海南島幼齡橡膠園的時空分布，發現2015年以來，海南島年度新種植橡膠的面積呈現明顯的下降趨勢。海南島幼齡膠園的空間分布表現出明顯的異質性，西北部地區的幼齡膠園密集，而東部地區相對稀疏。

這一研究成果不僅為預測橡膠產量提供了最新的作物種植信息，還將有助于提高橡膠種植業的監測和管理水平，為橡膠產業的可持續發展提供有力支持。

該研究得到海南省自然科學基金創新團隊項目、國家自然科學基金、中央級公益性科研院所基本科研業務費專項和天然橡膠產業技術體系資助。