基于MODIS時間序列和水稻物候算法跟蹤尼泊爾水稻栽培動態(tài)
水稻是南亞國家的主要食物來源。開展水稻種植的生長監(jiān)測，對確保該地區(qū)的糧食安全和土地資源管理至關重要。近日，“西風—季風協(xié)同作用及其影響”任務“地氣相互作用及其氣候效應”研究團隊利用MODIS多年時間序列衛(wèi)星遙感影像，分析了尼泊爾水稻栽培動態(tài)跟蹤數(shù)據(jù)。
該研究基于MODIS植被指數(shù)和物候算法，生成2003-2018年的水稻分布圖和作物物候分布圖。運用植被指數(shù)分析了該區(qū)域的綠度變化，以此識別水稻，并監(jiān)測植被的生長周期。研究人員發(fā)現(xiàn)，自2008年至2018年，尼泊爾的水稻種植面積以每年1.913萬公頃的速度減少。稻田面積的流失主要發(fā)生在尼泊爾中部和東部平原，南部狹長的平原地帶是水稻種植的主要地區(qū)，而西部丘陵地區(qū)的稻田面積略有增加。
圖1 2003-2018年尼泊爾地區(qū)水稻種植面積變化趨勢
此外，西部地區(qū)的水稻種植時間早于東部地區(qū)，北部丘陵地區(qū)早于南部平原地區(qū)。東、西方向收獲水稻的時間與移植水稻的時間相似；南、北方向則不同，山地與平原的差異不顯著，主要因為山地的水稻生長周期更長。更重要的是，由于尼泊爾近期已由大米出口國轉(zhuǎn)變?yōu)榇竺走M口國，隨著人口數(shù)量的增長和水稻種植面積的減少，該國的糧食安全將受到威脅。
以上研究成果以Tracking the dynamics of paddy rice cultivation practice through MODIS time series and PhenoRice algorithm為題，發(fā)表在國際著名學術(shù)期刊Agricultural and Forest Meteorology。中科院加德滿都中心Luintel Nirajan為第一作者、中科院青藏高原研究所馬偉強研究員為通訊作者。該研究獲得第二次青藏高原綜合科學考察研究專項（2019QZKK0103）、中國科學院A類戰(zhàn)略性科技先導專項（XDA20060101）等項目共同資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108538。
圖2 2003-2018年期間尼泊爾地區(qū)的物候特征空間分布[(a)季始、(b)季末、(c)季長]
柱狀圖為不同海拔范圍的平均值