中国内蒙古玉米种植分布图(2018,30米)

玉米是中国重要的粮食作物之一,对粮食安全有着重要影响。当前中国还没有一个全国范围的30m分辨率的玉米种植图。该研究使用基于时权重的动态时间规划法(TWDTW),绘制了2016–2020年全国22个省份的30m分辨率玉米种植图,平均生产者精度与用户精度分别达到76.15%和81.59%。

使用Landsat与Sentinel-2卫星的反射率产品来计算获得研究区域内半月合成的30m分辨率的NDVI。数据经过去云,线性插值、SG滤波获得平滑的NDVI时间序列。从每个省的样本点中随机选择50个玉米像元,将这些像元的时间序列的平均曲线作为该省份的标准NDVI曲线,并使用TWDTW方法计算每个像元的NDVI时间序列与标准曲线的差异。TWDTW方法是将两条时间序列非线性对齐,获取它们在最相似的情形下的差异大小。通过省级统计面积确定差异的阈值,小于该阈值的像元将被识别为玉米,被识别的玉米像元的面积总和等于省级统计面积。为进一步检验该方法的可扩展性,研究使用2019年的标准曲线识别所有年份(2016–2020年)的玉米种植位置以及野外调查数据和县级统计年鉴对结果进行验证。

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