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论文专著

联合实验室张飞教授团队在《Physics and Chemistry of the Earth》连发成果:遥感云平台+SDG 15.3.1,系统解码莫桑比克土地变化与退化
发布时间:2026-10-09 作者: 点击量:10

   莫桑比克是非洲东南部农业与沿海生态重要国家。近十年城市扩张、农业波动、红树林退缩,二十年土地生产力与耕地退化问题交织。浙江师范大学张飞教授团队两篇论文相继发表于《Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C》。


【研究背景】

   传统土地调查靠统计和样点,难支撑全国长时序;单用土地分类能看到“哪里变”,单用NDVI易受土壤背景影响、看不出生态压力;联合国土地退化零增长(SDG 15.3.1)要求同时看生产力、土地覆盖、土壤有机碳,但非洲国家常受中低分辨率产品和局部破碎用地限制。张飞教授团队面向“一带一路”智慧农业与热带土地可持续管理,构建云端自动化分类、植被健康诊断、SDG指标基准三套能力,服务莫桑比克农业恢复、红树林保护、耕地治理。


【研究一】2014—2024农业土地与植被动态:GEE+RF+NDVI/FVC

   通过GEE调用Landsat 8 OLI/TIRS,随机森林做莫桑比克全国LULC分类,叠加NDVI表征植被绿度、FVC量化植被覆盖度,用验证样本评估精度。分类总体精度80%—87%,Kappa 0.75—0.89。城市自2014年扩张约60%;森林约占全国80%,2016年前波动、之后恢复;农业土地2020年达峰,至2024年较峰值减少约69%;红树林2017年后下降约55%,裸地2022年后扩大。NDVI/FVC北部高、城市与裸地低;FVC可提前识别2015年前后毁林前植被压力,具早期预警价值。成果可为莫桑比克农业用地恢复红线、红树林保护、城市外延管控,对接零饥饿、可持续城市、陆地生态等SDG目标。

图1  研究技术路线图


图2 2014-2024年莫桑比克土地利用空间分布变化图


【研究二】2001—2020土地退化基准:SDG 15.3.1三指标+分辨率对照

   按UNCCD SDG 15.3.1框架,集成土地生产力、土地覆盖、土壤有机碳三子指标;生产力用长序列植被指数,结合降水、土壤水分等环境因子,以RESTREND残差趋势剥离气候影响、Mann-Kendall检验趋势;同时对比UNCCD默认中分辨率方案、高分辨率适配方案与残差趋势独立方案。结果发现莫桑比克全国总体以稳定为主,改善面积比例高于退化;三子指标中土地覆盖与土壤有机碳对最终退化判定贡献较小,土地生产力下降是主要退化信号。高分辨率数据更精细刻画破碎耕地与局地退化斑,部分区域格局与中分辨率全球产品差异明显。耕地专项显示,2001—2020年全国约26.39%耕地退化,空间异质强:西北Tete、Niassa分别约16.15%、15.58%,沿海更重,Maputo约35.52%。中部赞比西流域及Manica、Sofala等省、南部沿海为生产力退化重点区。研究建立可复评的国家土地退化基准,支撑莫桑比克确定耕地修复、红树林与南部沿海治理优先区,服务2030土地退化零增长。


图3 莫桑比克土地退化指标合并


图4 基于RESTREND方法的土地退化估算结果


该研究得到国家重点研发计划项目(2024YFE0214000)的支持。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.pce.2026.104349

             https://doi.org/10.1016/j.pce.2026.104741