近日，中國熱科院橡膠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。該團隊通過聯合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。
遙感技術作為大面積監測橡膠種植信息的主要手段，在近二十年內得到了廣泛應用，橡膠識別的相關研究也取得了顯著發展。然而，以往當前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。
橡膠所熱帶林業生態課題組將研究焦點對準了我國第二大植膠區—海南島。該團隊預先篩選了橡膠園的潛在種植區域，并綜合利用了包括Landsat-8和Sentinel-2光學遙感影像，以及Sentinel-1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Landsat 8、Sentinel-2和Sentinel-1的融合數據源，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。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。同時，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。
基于12個月步長合成時間序列數據的算法示例
2015-2022海南島新建橡膠園分布圖
2015-2022海南島新建橡膠園不同市縣面積統計
相關研究成果以題為“Early identification of immature rubber plantations using Landsat and Sentinel satellite images”的研究論文發表在《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》 （中科院1區TOP期刊，IF = 7.50）。中國熱科院橡膠所與南京林業大學聯合培養碩士研究生王心澄為論文第一作者，中國熱科院橡膠所陳幫乾研究員和南京林業大學云挺教授為論文共同通訊作者。該研究得到海南省自然科學基金創新團隊項目（422CXTD527）、國家自然科學基金（42071418，32371876）、中央級公益性科研院所基本科研業務費專項 (1630022023007)和天然橡膠產業技術體系（CARS-33）資助。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1569843224004515.
責任編輯：天然橡膠處
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