国土卫星中心开展黑龙江耕地侵蚀沟卫星遥感监测工作
文章来源:自然资源部国土卫星遥感应用中心 时间:2023-08-24
侵蚀沟是受水力、风力、冻融及重力等作用,地表径流集中冲刷形成横截面为“U”或“V”型的沟道,是黑土区水土流失问题的集中表现,造成坡耕地黑土层逐年变薄,土壤有机质流失,蚕食耕地,对国家粮食安全、生态安全构成威胁。党中央高度重视黑土地保护工作,2022年8月1日颁布实施了《中华人民共和国黑土地保护法》,要求国家建立健全黑土地调查和监测制度。2023年中央一号文件提出“加强黑土地保护和坡耕地综合治理”,其中,侵蚀沟治理是重要举措。因此详细掌握当前侵蚀沟分布及变化情况,对支撑推进侵蚀沟治理工作意义重大,也需求迫切。
国土卫星中心充分发挥自然资源陆地遥感卫星应用优势,以黑龙江省为示范区,基于2023年第二季度2米分辨率国产卫星遥感数据,开展了黑龙江耕地范围侵蚀沟遥感智能解译,针对各行政区、小/中/大类型及长度分级,进行了侵蚀沟数量、面积和占比等统计分析,并基于亚米影像比对、外业实地验证等方式开展精度评估。中心创新研发了基于深度学习的“目标检测+智能分割”的侵蚀沟遥感智能解译技术,提出了融合增量式学习与置信度过滤的侵蚀沟目标检测样本与模型迭代优化方法,实现从少量初始样本到10万以上样本迭代,研发了基于边缘约束交互式语义分割的侵蚀沟智能提取技术,相对传统图斑标注方式,效率提升5倍以上。经评估,提取准确率约95.4%,遗漏率约7.0%。另外,中心开展了嫩江县等4个县从2013年至2023年的变化监测试点,结果表明试点区域侵蚀沟新增65条,耕地侵蚀面积共增加约97.6公顷,在数量和面积上均呈增加、扩大趋势。项目形成了完整的侵蚀沟遥感监测技术方案和监测成果数据集。
2023年8月24日,中心组织召开了黑龙江耕地侵蚀沟卫星遥感监测专家咨询会。与会专家一致认为该成果充分发挥了遥感监测与智能解译技术的先进性,保证了侵蚀沟提取图斑的准确性和可靠性,体现了国产卫星数据在快速、全面排查掌握黑土区侵蚀沟现状和变化情况,支撑开展侵蚀沟治理工作方面具有十分重要的应用潜力,应用前景非常广阔。未来可进一步结合业务数据与专业模型,深入推进侵蚀沟监测成果的行业应用,为自然资源、水利等部门在支撑耕地保护、水土保持等方面应用提供重要数据与技术支撑。(刘力荣、何芸)