我國科研人員研發(fā)出遙感融合人工智能技術(shù)

近日，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院研究員王樹東團隊等，在干旱半干旱流域飼草種植發(fā)展?jié)摿υu估方面取得重要進展。研究團隊提出了一套人工智能與遙感融合一體化技術(shù)，在我國北方干旱半干旱流域，特別是黃河中游典型區(qū)域，實現(xiàn)了公里尺度最優(yōu)飼草帶精準識別。這一成果為落實黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展、國家糧草安全提供了科學的數(shù)據(jù)支撐與可操作的決策工具。 C@XnV=J  
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研究團隊構(gòu)建了跨層級、跨數(shù)據(jù)源的融合技術(shù)框架，整合了衛(wèi)星遙感觀測數(shù)據(jù)、生態(tài)水文過程模型模擬結(jié)果和地面實測數(shù)據(jù)，降低了對高密度地面采樣點的依賴性。團隊以多源衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)為基礎，結(jié)合水量平衡與作物生長機理模型生成高質(zhì)量訓練樣本，運用集成學習、遷移學習等機器學習方法，準確反演關(guān)鍵生產(chǎn)要素如灌溉用水量、植被凈初級生產(chǎn)力和土壤有機碳的空間分布，反演精度可達90%以上；同時引入分布對齊與分位映射等技術(shù)，消除了43%的區(qū)域偏差，最優(yōu)飼草帶區(qū)域位置準確度達85%以上。 {P?p*2J'  
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區(qū)別于傳統(tǒng)評估側(cè)重單一產(chǎn)量或生態(tài)指標的做法，此次研究將飼草種植決策表述為追求“水資源消耗、土壤固碳效益、飼草產(chǎn)能產(chǎn)出”三維協(xié)同最優(yōu)的空間優(yōu)化問題。通過將生態(tài)效益、經(jīng)濟收益與用水成本放在同一把尺子上衡量，并直觀顯示為“一張圖”，使管理者一眼就能看到哪些地塊最值得優(yōu)先種植飼草、投入產(chǎn)出比如何，從而更科學地安排人力物力與資金。 `]6W*^'PD  
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這一研究為我國北方干旱半干旱流域的生態(tài)修復、水資源高效利用，提供了一套可復制、成本效益高的先進量化工具，有望實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)步恢復與區(qū)域農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展雙贏目標。同時，該技術(shù)框架具備向內(nèi)蒙古-寧夏生態(tài)過渡帶、河西走廊-塔里木盆地綠洲邊緣等典型干旱區(qū)推廣的潛力，也對全球其他干旱半干旱區(qū)域具有參考價值。 Xa'b@*o&  
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相關(guān)研究成果發(fā)表在《水研究》（Water Research）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學基金等的支持。 -idbR[1{?  
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