近日，中國(guó)熱科院橡膠所熱帶林業(yè)生態(tài)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合品資所木薯研究中心及國(guó)家木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系多個(gè)崗站，在木薯種植遙感監(jiān)測(cè)方面取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了首個(gè)區(qū)域尺度、高分辨率（10米）的木薯種植遙感制圖框架，實(shí)現(xiàn)了廣西壯族自治區(qū)近5年（2019-2023年）木薯種植動(dòng)態(tài)及間作模式的精確監(jiān)測(cè)。這一成果不僅擴(kuò)展了生態(tài)遙感方向的應(yīng)用范圍，還為復(fù)雜熱帶農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

 

　　木薯是全球第六大糧食作物，在生物燃料、淀粉工業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。廣西是中國(guó)最大的木薯產(chǎn)區(qū)，產(chǎn)量占全國(guó)60%。然而，由于木薯與甘蔗等熱帶作物在光譜特征上高度相似，加之復(fù)雜的間作系統(tǒng)和破碎化景觀，準(zhǔn)確的木薯制圖一直是熱帶農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)的技術(shù)難點(diǎn)。

 

　　團(tuán)隊(duì)通過整合Landsat 8/9和Sentinel-2時(shí)間序列數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廣西23.67萬平方公里范圍內(nèi)2019-2023年木薯種植動(dòng)態(tài)的連續(xù)監(jiān)測(cè)。研究結(jié)果顯示，2023年木薯制圖的總體精度高達(dá)91.25%，與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.71-0.80。監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，2019-2023年間廣西木薯種植面積呈現(xiàn)12%的下降趨勢(shì)，從12.5萬公頃減少至11.0萬公頃，主要集中在南寧、北海、貴港等南部地區(qū)。種植模式方面，80.9%的木薯采用單作模式，19.1%采用間作模式，其中玉米間作占14.4%，花生間作占3.4%，西瓜間作占1.3%。地塊規(guī)?；潭鹊?，90%的木薯種植地塊小于2.32公頃。

 

　　該研究結(jié)合了團(tuán)隊(duì)在熱帶作物遙感監(jiān)測(cè)方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新：一是開發(fā)了木薯-甘蔗差異指數(shù)（CSDI），實(shí)現(xiàn)了光譜相似作物的精準(zhǔn)區(qū)分，分離效果較傳統(tǒng)植被指數(shù)提升20%以上；二是建立了基于雙季物候分析的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，能夠在區(qū)域尺度上自動(dòng)識(shí)別木薯的間作模式，填補(bǔ)了相關(guān)技術(shù)空白。研究為復(fù)雜熱帶農(nóng)業(yè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)提供了可靠方法框架，同時(shí)也為糧食安全評(píng)估、農(nóng)業(yè)政策制定和熱帶農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

 

　　相關(guān)研究成果以“A multi-sensor, phenology-based approach framework for mapping cassava cultivation dynamics and intercropping in highly fragmented agricultural landscapes”為題發(fā)表于《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》。中國(guó)熱科院橡膠所與南京林業(yè)大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生王心澄和中國(guó)熱科院品資所王琴飛副研究員為論文共同第一作者，中國(guó)熱科院品資所李開綿研究員和中國(guó)熱科院橡膠所陳幫乾研究員為論文共同通訊作者。該研究得到熱科優(yōu)青人才培育項(xiàng)目、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。

 

　　論文鏈接：https://authors.elsevier.com/a/1lRCe3I9x1ubxY