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全球历史土地利用/覆盖数据可靠性评估方法

已有 740 次阅读 2020-5-29 15:31 |个人分类:《中国科学》论文|系统分类:论文交流

北京师范大学方修琦教授等构建了历史LUCC数据可靠性评估框架,并提出4种可靠性评估方法。


准确的全球历史LUCC数据产品是正确认识LUCC对全球变化影响的基础。国际上,已有的多套全球历史土地利用/覆盖数据集彼此之间存在矛盾,且均已被许多区域尺度重建结果证明存在很大偏差。对已有土地覆盖数据产品进行可靠性评估是改进数据集质量的前提,然而作为评价历史土地覆盖数据产品可靠性参照的土地覆盖真实状况(“真值”)就是重建的目标值,由于已成为过去,在绝大多数情况下无法直接获得;可用于重建全球历史LUCC数据可靠性的历史文献和自然记录也十分有限,且难以通过实地抽样验证。因此,目前没有公认的方法进行可靠性评估。

鉴于此,北京师范大学方修琦教授等人开展了评估全球历史土地利用/覆盖(LUCC)数据可靠性方法的研究,该项研究成果发表在《中国科学:地球科学》上。从全球LUCC变化的时间过程和空间分布两个维度出发,文章构建了全球LUCC数据集数据可靠性评估基本框架(图1)。

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图1 历史土地利用/覆盖数据可靠性评估框架


根据可用于历史土地覆盖数据评估的数据、指标类型和特点,从可靠性包含的准确性、合理性和可能性三个方面,提出4种可靠性评估方法,并给出5个耕地评估案例,分别为:

以定量重建的区域LUCC数据为基准的准确性评估。

根据研究区域内全球LUCC数据集中的土地覆盖数据相对于历史重建值偏差的大小,定量评估数据的准确性。案例:HYDE数据集过去千年德国耕地总量的准确性、过去300年华北地区耕地空间分布的准确性。

基于区域发展史实的合理性评估。

合理性评估是一种定性评估,即根据区域土地开发历史,通过比对全球LUCC数据集的数据与区域史实在时空分布上的一致性判断其合理性。案例:HYDE3.2数据集过去千年东北地区空间分布的合理性。

基于自然和人文特征及专家知识的合理性评估。

根据现代农业特点、自然地理环境时空特征或相关自然与人文专家知识,从全球LUCC数据集所用假设及方法与相关自然和人文专家知识的符合程度判别其合理性。案例:HYDE3.2数据集环渤海地区过去7000年耕地空间分布的合理性。

基于多套数据一致性的可能性评估。

一致性评估是针对存在多套产品但无客观评估参照标准的评估方法。该方法将每套产品视为对真实土地覆盖状况的一种专家判断,用不同数据集对给定空间单元或时段土地覆盖类型或数量特征判断的一致性程度作为指标评估数据可靠的可能性。案例:10套现代全球土地覆盖数据集中中国耕地数据的一致性。




文章信息:

中文版: 方修琦, 赵琬一, 张成鹏, 张頔旸, 魏学琼, 邱维理, 叶瑜. 2020. 全球历史LUCC数据集数据可靠性的评估方法及评估案例. 中国科学: 地球科学,50, https://doi.org/10.1360/SSTe-2019-0093

英文版: Fang X, Zhao W, Zhang C, Zhang D, Wei X, Qiu W, Ye Y. 2020. Methodology for credibility assessment of historical global LUCC datasets. Science China Earth Sciences, 63, https://doi.org/10.1007/s11430-019-9555-3




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