Чтобы переводить контент на ваш предпочитаемый язык, Google использует технологии на основе искусственного интеллекта. Переводы от ИИ могут содержать ошибки.

Global Oil Palm Extent and Planting Year (1990-2021) v1.2

Доступность набора данных: 1990-01-01T00:00:00Z–2021-12-31T23:59:59Z
Поставщик набора данных: Программа BIOPAMA

Теги: сельское хозяйство биоразнообразие сохранение урожай глобальный земной покров землепользование землепользование-земной покров пальма плантация
biopama

Описание

Глобальная площадь масличных пальм за 2016–2021 гг. с разрешением 10 м и год посадки масличных пальм с 1990 по 2021 г. с разрешением 30 м. Набор данных состоит из 609 фрагментов сетки размером 100 x 100 км, охватывающих тропические и субтропические регионы выращивания масличной пальмы по всему миру. На карте показано 23,98 млн га масличной пальмы с сомкнутым пологом (16,69 млн га [69,6%] промышленных и 7,29 млн га [30,4%] мелких землевладельцев) с выборочной оценкой площади 16,82 ± 0,19 млн га промышленных и 7,37 ± 0,25 млн га мелких землевладельцев. Обратите внимание, что хотя временной диапазон каталога охватывает 1990–2021 годы, чтобы отразить диапазон годов посадки, эта коллекция представляет собой единую статическую мозаику, а не многовременной временной ряд.

Методология

Oil Palm Extent (classification, 10 м). Ежегодные карты плантаций масличной пальмы с сомкнутым пологом за 2016–2021 гг. были созданы на основе ежегодных композитных изображений Sentinel-1 C-band SAR GRD с двойной поляризацией (VV и VH) с помощью сверточной нейронной сети DeepLabv3+ (на базе MobileNetV2), обученной на 296 регионах размером 10 x 10 км. Ежедневные снимки Sentinel-1 были скорректированы с учетом локального угла падения с помощью SRTM v4 DEM, объединены в годовые медианные композиты отдельно для восходящих и нисходящих орбит и усреднены по обеим орбитам, чтобы избежать артефактов рельефа, когда на одной орбите было больше проходов. В отличие от версии 1 (2019), отражательная способность красного цвета Sentinel-2 (диапазон 4) была исключена, поскольку систематическое покрытие Sentinel-2 Level-2A регионов с масличными пальмами было недоступно до 2019 года. Чтобы повторно использовать трехканальную архитектуру DeepLabv3+ из версии 1, композиты VV и VH были объединены с третьим каналом, заполненным нулями.
Чтобы уменьшить количество ложноположительных результатов (например, кокосовых плантаций и рисовых полей), были замаскированы перекрывающиеся классы пахотных земель, застроенных территорий, водоемов, травянистых водно-болотных угодий и мангровых зарослей из ESA WorldCover 10 m v200, после чего был проведен ручной визуальный скрининг. При постобработке 82 ячейки сетки 100 x 100 км из набора данных 2019 v1 были отброшены (в основном ложноположительные регионы кокосовых пальм в Мексике, Индии, на Филиппинах и в Индонезии), а новые ячейки сетки горячих точек (Андхра-Прадеш в Индии, бассейн Конго, Таиланд и Центральная/Южная Америка) были добавлены, чтобы получить 609 фрагментов.
Шесть годовых карт (2016–2021 гг.) были объединены в один статический слой с приоритетом наличия масличной пальмы: пиксель помечается как промышленный (1), если он классифицирован как промышленный в любой год в период с 2016 по 2021 год; в противном случае – как мелкий землевладелец (2), если он классифицирован как мелкий землевладелец в любой год в период с 2016 по 2021 год; и другой растительный покров (0) в противном случае.
Planting Year (planting_year, 30 м). Год посадки, определенный для всех пикселей, отмеченных как масличная пальма (1 или 2), с использованием временных рядов отражательной способности поверхности уровня 2 уровня 1 коллекции 2 Landsat-5, Landsat-7 и Landsat-8 с разрешением 30 м с 1990 по 2021 г. Классификатор Random Forest пометил каждое наблюдение Landsat как растительность, голую землю или облако, чтобы определить последнюю дату подготовки земли (LDLP) – последнее наблюдение за голой землей, соответствующее расчистке земли перед закрытием полога, сглаженное с помощью фильтра пространственного режима. Год посадки определяется как календарный год с минимальным значением (NIR - SWIR2) / (NIR + SWIR2) в течение пятилетнего периода, предшествующего LDLP (в статье этот показатель называется нормализованным разностным водным индексом, NDWI (Gao, 1996), хотя он рассчитывается с использованием SWIR2, например каналов 5 и 7 Landsat-8, что является стандартной формулой нормализованного коэффициента выгорания [NBR] и называется minNBR в описании канала исходного файла GeoTIFF). В диапазоне planting_year значения охватывают период с 1989 по 2022 (а не с 1990 по 2021). Поскольку алгоритм анализирует данные за период до пяти лет до LDLP, плантации, созданные до 1990 года (см.примечание ниже об ограничениях, связанных с левосторонним цензурированием), записываются как 1989 (около 7,5% пикселей масличной пальмы в мире, наиболее частое значение в наборе данных), а небольшая часть пикселей (около 0,04%) имеет значение 2022.

Ограничения

Задержка обнаружения сомкнутого полога и пропуск данных за 2019–2021 гг. Радиолокатор с синтезированной апертурой Sentinel-1 надежно обнаруживает масличные пальмы только после того, как их кроны полностью смыкаются (обычно через три года после посадки). Следовательно, новые молодые плантации, посаженные в период с 2019 по 2021 год, в основном не включены в слой экстента. Пиксели со значением planting_year в 2019–2021 годах в основном представляют повторную посадку (ротацию) на старых плантациях, которые уже имели сомкнутый полог в 2016–2018 годах до сплошной вырубки. Их нельзя использовать для измерения расширения плантаций масличной пальмы или вырубки лесов в период с 2019 по 2021 год.
Последняя ротация, первоначальное создание и левая цензура 1989 года. Поскольку алгоритм обнаруживает последнее событие расчистки земли до 2021 года, planting_year регистрирует год создания текущего древостоя по состоянию на 2021 год. На плантациях, где проводилась ротация (обычно каждые 25 лет), указывается год последней посадки, а не первоначального преобразования в плантацию масличных пальм. Кроме того, planting_year цензурируется слева на уровне 1989.Это означает, что пиксели с planting_year == 1989 (около 7,5% пикселей масличной пальмы в мире) представляют плантации, созданные в 1989 году или ранее, и не должны рассматриваться как буквально посаженные в 1989 году при расчете возраста плантации.
Изменение землепользования после вырубки. Поскольку правило объединения данных за 2016–2021 годы сохраняет любой пиксель, обнаруженный как масличная пальма по крайней мере в течение одного года, плантации, вырубленные в период с 2016 по 2021 год и впоследствии преобразованные для другого землепользования, по-прежнему классифицируются как масличная пальма.
Исключение масличных пальм с открытым пологом и полудиких масличных пальм. Сверточная нейронная сеть наносит на карту только насаждения с закрытым пологом и в основном исключает традиционные, разрозненные или полудикие рощи масличных пальм (особенно в Западной Африке, например в Нигерии), а также насаждения с открытым пологом, вызванным пожаром, наводнением, болезнями или агролесоводством.
Меньшая точность для мелких плантаций. Для всех 6843 наблюдений за годом посадки RMSE составляет 2,65 года (средняя погрешность – -0,24 года, R^2 – 0,86). При сравнении с визуальной интерпретацией временных рядов Landsat (n = 841 точка) точность определения года в LDLP на основе случайного леса составила всего 59,6% в целом (64,8 % для промышленных плантаций, 44,0% для мелких землевладельцев; 76,3% в пределах ±3 лет). Для мелких плантаций точность классификации ниже (точность производителя – 71,7%, точность пользователя – 72,4%), а погрешность года посадки выше (RMSE – 4,89 года, в Камеруне – 7,01 года), чем для промышленных плантаций (точность производителя – 91,0%, точность пользователя – 91,8%, RMSE года посадки – 2,02 года). Точность определения года посадки на мелких фермах снижается из-за смешанных пикселей размером 30 м вдоль неровных границ участков, последовательной посадки в течение нескольких лет и подсадки (посадки саженцев под старыми пальмами до их вырубки, что позволяет избежать стадии голой почвы).
Ограниченный географический охват полевой валидации. Полевая валидация planting_year имела ограниченный географический охват: только три страны для промышленных плантаций (Бразилия, Габон, Индонезия) и две страны для мелких землевладельцев (Камерун и Индонезия, 93, 5% собрано одной компанией в ходе опросов владельцев, которые также подвержены ошибкам в воспоминаниях владельцев о старых насаждениях), без полевой валидации в Малайзии, Таиланде, Индии или других регионах-производителях.
Несоответствие разрешения и смещение сетки между каналами. Поскольку разрешение classification составляет 10 м, а planting_year – 30 м (со смещением начала координат западного края на 20 м между исходными сетками GeoTIFF), примерно у 5% пикселей масличной пальмы с разрешением 10 м по краям плантации отсутствует значение planting_year, а пиксели planting_year с разрешением 30 м по границам могут перекрывать соседние пиксели с разрешением 10 м, не относящиеся к масличной пальме (0).
Региональные артефакты, связанные с облачностью и сезонностью. Постоянная облачность и редкие снимки в архиве Landsat до 2013 года в Экваториальной и Западной Африке (например, в Камеруне, Габоне и бассейне реки Конго) повышают неопределенность года посадки. В регионах с выраженными засушливыми сезонами (в частности, в индийском штате Андхра-Прадеш, Таиланде и на индонезийском острове Сулавеси) сезонные падения NDWI могут приводить к ложному обнаружению оголенной земли, что смещает planting_year в сторону более поздних лет.

Диапазоны частот

Диапазоны частот

Размер пикселя: варьируется.

Название	Мин.	Макс.	Размер пикселя	Описание
`classification`			10 метров	Классификация типов плантаций масличной пальмы
`planting_year`	1989	2022	30 метров	Примерный год создания плантации

Таблица классов классификации

Значение	Цвет	Описание
0	#18181b	Другие типы земельного покрова, не являющиеся масличной пальмой
1	#d97706	Промышленные плантации масличных пальм с сомкнутым пологом
2	#06b6d4	Плантации масличных пальм с сомкнутым пологом, принадлежащие мелким землевладельцам

Условия использования

Условия использования

CC-BY-4.0

Библиографические ссылки

Descals, A., Gaveau, D. L., Wich, S., Szantoi, Z., and Meijaard, E. (2024). Глобальная карта посадок масличной пальмы с 1990 по 2021 г. Earth System Science Data, 16(11), 5111-5129. doi:10.5194/essd-16-5111-2024

DOI

Исследуйте с помощью Earth Engine

Редактор кода (JavaScript)

var dataset = ee.ImageCollection('BIOPAMA/GlobalOilPalm/v1_2');

// Band 1: Oil palm plantation type classification (10 m resolution)
// 0: Other land covers that are not oil palm
// 1: Industrial closed-canopy oil palm plantations
// 2: Smallholder closed-canopy oil palm plantations
var classification = dataset.select('classification').mosaic();
var classificationVis = {
  min: 0.0,
  max: 2.0,
  palette: ['18181b', 'd97706', '06b6d4'],
};

// Create a mask to add transparency to non-oil palm plantation class pixels.
var mask = classification.neq(0);
mask = mask.where(mask.eq(0), 0.6);

// Band 2: Year of plantation establishment (1989-2022, 30 m resolution)
var plantingYear = dataset.select('planting_year').mosaic();

// Visualize planting year separately for industrial (warm amber/gold) and
// smallholder (cool navy/cyan) plantations over a dark background.
var industrialYearVis = {
  min: 1989.0,
  max: 2022.0,
  palette: ['451a03', '92400e', 'd97706', 'f59e0b', 'fef08a'],
};
var smallholderYearVis = {
  min: 1989.0,
  max: 2022.0,
  palette: ['082f49', '0369a1', '06b6d4', '38bdf8', 'cffafe'],
};

var background = ee.Image.rgb(24, 24, 27).visualize({min: 0, max: 255});
var industrialYear = plantingYear
    .updateMask(classification.eq(1))
    .visualize(industrialYearVis);
var smallholderYear = plantingYear
    .updateMask(classification.eq(2))
    .visualize(smallholderYearVis);

var composite = ee.ImageCollection([
  background,
  industrialYear,
  smallholderYear,
]).mosaic();

Map.setCenter(101.31, 1.1, 11);
Map.addLayer(composite, {}, 'Oil Palm Planting Year by Class (1989-2022)');
Map.addLayer(
    industrialYear, {}, 'Industrial Planting Year (1989-2022)', false);
Map.addLayer(
    smallholderYear, {}, 'Smallholder Planting Year (1989-2022)', false);
Map.addLayer(
    classification.updateMask(mask), classificationVis,
    'Oil Palm Classification', false);

Открыть в редакторе кода

Global Oil Palm Extent and Planting Year (1990–2021) v1.2

Глобальная карта распространения масличной пальмы за 2016–2021 гг. с разрешением 10 м и карта года посадки масличной пальмы с 1990 по 2021 г. с разрешением 30 м. Набор данных состоит из 609 фрагментов сетки размером 100 x 100 км, охватывающих тропические и субтропические регионы выращивания масличной пальмы по всему миру, и отображает 23,98 млн га масличной пальмы с закрытым пологом (16,69 млн га [69,6%] промышленных плантаций…

BIOPAMA/GlobalOilPalm/v1_2, agriculture,biodiversity,conservation,crop,global,landcover,landuse,landuse-landcover,palm,plantation

1990-01-01T00:00:00Z/2021-12-31T23:59:59Z

-90 -180 90 180

Google Earth Engine

https://developers.google.com/earth-engine/datasets

Global Oil Palm Extent and Planting Year (1990-2021) v1.2 Оптимизируйте свои подборки Сохраняйте и классифицируйте контент в соответствии со своими настройками.