中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院的研究團(tuán)隊在干旱半干旱流域飼草種植潛力評估領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。據(jù)國際權(quán)威期刊《水研究》報道，該團(tuán)隊研發(fā)的人工智能與遙感融合技術(shù)，成功實現(xiàn)了我國北方干旱半干旱地區(qū)公里級最優(yōu)飼草帶的精準(zhǔn)識別，為黃河流域生態(tài)保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

研究團(tuán)隊創(chuàng)新性地構(gòu)建了多層級數(shù)據(jù)融合技術(shù)框架，通過整合衛(wèi)星遙感觀測、生態(tài)水文模型模擬及地面實測數(shù)據(jù)，顯著減少了對傳統(tǒng)高密度地面采樣的依賴。基于多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)，結(jié)合水量平衡原理和作物生長模型，團(tuán)隊生成了高質(zhì)量訓(xùn)練樣本，并運用集成學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)了灌溉用水量、植被凈初級生產(chǎn)力及土壤有機(jī)碳等關(guān)鍵要素的空間分布反演，精度超過90%。通過引入分布對齊和分位映射技術(shù)，區(qū)域偏差消除率達(dá)43%，最優(yōu)飼草帶定位準(zhǔn)確度提升至85%以上。

與傳統(tǒng)評估方法不同，該研究將飼草種植決策轉(zhuǎn)化為"水資源消耗-土壤固碳效益-飼草產(chǎn)能"三維協(xié)同優(yōu)化的空間問題。通過構(gòu)建量化評估模型，將生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益與用水成本進(jìn)行統(tǒng)一度量，并生成可視化決策圖譜。管理者可直觀獲取各區(qū)域飼草種植的優(yōu)先級排序及投入產(chǎn)出比，為科學(xué)配置農(nóng)業(yè)資源提供依據(jù)。

這項技術(shù)成果為我國北方干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)修復(fù)和水資源高效利用提供了可復(fù)制的量化工具。研究顯示，該技術(shù)框架不僅適用于黃河中游典型區(qū)域，還可推廣至內(nèi)蒙古-寧夏生態(tài)過渡帶、河西走廊-塔里木盆地綠洲邊緣等干旱區(qū)，對全球同類氣候區(qū)域的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有借鑒意義。通過優(yōu)化飼草種植布局，有望實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)與農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的雙重目標(biāo)。