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卫星数据揭秘35年全球植被演变

更新:2020-09-27 编辑:天和棋牌网站 来源:天和棋牌网站 热度:6266℃

■本报记者 袁一雪

随着地球人口越来越多,人口所需粮食也需要更多的土地来耕种。为了获取更多的耕地,人类伐林扩耕,霸占了不少林地的面积,一度让地球上的树木深受重创。当人类意识到树木对于地球的重要性后,退耕还林、保护森林的政策频出。那么,在人类行为的频繁干扰下,全球林地面积与耕地面积有何变化?其他土地覆被情况又是如何呢?

美国马里兰大学的研究人员就利用30多年的卫星数据绘制成了全球土地覆盖的变化图,并从中发现地球的森林植被覆盖正在增加,裸地覆盖正在减少——这主要是因人类活动造成,包括气候变化在内的自然因素占次要地位。这篇论文于8月8日发表在《自然》在线。

人类改变自然的能力到底有多强

马里兰大学的研究其实是将人类行为对地球的影响进行量化,量化的标准就是土地覆被变天和棋牌网站化情况。土地覆被变化是指地表的植被覆盖物,如森林、草原、耕作植被和冰雪等非植被覆盖物的面积变化和类型间的相互转换。

只是一直以来,困扰科学家的是对全球土地覆被情况了解不足。因为这项工作需要从地方和全球尺度上长期考虑,特别是将田地、草地和其他非森林植被土地纳入考虑范围之内,而已有的研究主要集中于2000年以后森林覆盖变化。

若要全面了解地球系统变化和土地覆被情况,位于地球上方、不停“监视”地球的卫星是个不错的选择天和棋牌网站。论文作者之一、马里兰大学地理科学系博士后、研究员宋晓鹏就与同事们一起从卫星数据入手开始这项研究。“我们使用的卫星数据从1982年开始,因为该数据是目前覆盖全球的时间序列最长的卫星数据。”宋晓鹏告诉《中国科学报》记者。

使用的卫星数据跨度自1982年开始到2016年,为了更全面地研究,数据也来自多颗卫星。其中,先进甚高分辨率辐射仪(AVHRR)数据来自美国大气海洋局的NOAA卫星,中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据来自美国宇航局的Terra卫星,增强主题测绘仪(ETM+)数据来自美国宇航局和美国地质调查局联合管理的Landsat卫星。此外,研究数据中还有谷歌地球中的多种高分辨率商业卫星数据。

这些数据总量是庞大的,因为NOAA卫星数据是以“天”为单位获取的,而且记录的元素较多,比如云。为了去掉云的影响,宋晓鹏等人将原始数据做了逐月数据合成,并进一步把逐月合成的数据进行了统计转换,生成了标准化逐年数据集。然后,研究人员使用高分辨率土地覆盖产品做训练样本,训练了一组“回归树”模型,并把训练好的回归树模型应用在逐年标准化卫星数据上,研制了逐年土地覆盖产品。

(责任编辑:天和棋牌网站)

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