遥感地球所发布首幅全球30米分辨率火烧迹地分布图

  近日,中国科学院遥感与数字地球研究所何国金研究团队经过科技攻关,在国际上首次获得全球30米分辨率火烧迹地产品(global annual burned area mapGABAM)。

  火烧迹地是全球及区域碳循环和气候变化等研究所需的重要参数之一,卫星遥感技术则为快速获取大区域火烧迹地空间分布信息提供了有效手段。国际著名机构如美国国家航空航天局(NASA)、欧洲空间局(ESA)、国际地圈生物圈计划(IGBP)等已发布各种基于不同卫星遥感数据获取的全球尺度火烧迹地信息产品,空间分辨率从250米到1度不等。其中ESA20182月发布的Fire_CCI 5.0火烧迹地产品的空间分辨率为250米,是此前空间分辨率最高的火烧迹地遥感产品。

  Landsat系列卫星数据是目前存档时间最长、使用最广泛的中分辨率卫星数据,为全球火烧迹地信息高精度提取提供了理想的数据源。然而,传统的火烧迹地信息提取算法主要通过地表覆盖变化检测或者火点信息提取来实现,依赖于高时间分辨率的卫星数据(AVHRR,MODIS等)。针对Landsat卫星数据开展高精度火烧迹地信息提取研究是目前的一个热点研究课题,美国地质调查局(USGS)于2017年发布了覆盖美国本土的Landsat 30米分辨率火烧迹地产品,并制定了研发全球30米分辨率火烧迹地产品的科学计划。

  何国金团队长期致力于卫星遥感数据RTUReady to Use,即得即用)产品的研发。本次全球30米分辨率火烧迹地分布图成果主要是在国家重点研发计划课题大尺度全球变化数据产品快速生成方法的支持下开展。团队经过近两年的科技攻关,基于Landsat系列卫星数据构建了全球高精度火烧迹地和非火烧迹地样本库,利用机器学习和大数据分析技术成功研发了全球火烧迹地高精度自动化提取算法,最终在国际上首次获得全球30米分辨率火烧迹地产品(图1,为更直观地展示全球不同地区的火行为特征,对图1进行了可视化处理,统计了0.25度格网内的火烧迹地像元比例,得到图2)。利用随机分层抽样的方式在全球范围选取精度验证样区(样区的选择兼顾不同地表覆盖类型和火行为分区)进行精度验证,精度验证结果表明 GABAM 2015产品的总体精度约为93.92%


1. 2015年全球30米分辨率火烧迹地空间分布图 


2. 2015年全球火烧迹地空间分布图(格网化处理) 


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