中國網/中國發展門戶網訊 近日，中國科學院空天信息創新研究院（空天院）遙感與數字地球全國重點實驗室研究員王樹東帶領的生態水文遙感團隊，在干旱半干旱流域飼草種植發展潛力評估方面取得重要進展。研究團隊創新性地提出了一套人工智能與遙感融合一體化技術，在我國北方干旱半干旱流域，特別是黃河中游典型區域，成功實現了公里尺度最優飼草帶精準識別。該研究成果為有效落實黃河流域生態保護和高質量發展、國家糧草安全提供了科學的數據支撐與可操作的決策工具，已發表于水資源領域國際頂級期刊《水研究》（Water Research）。

我國北方干旱半干旱流域面臨著水資源剛性約束與保障糧草安全的雙重壓力。在此背景下，如何在嚴守生態保護紅線的前提下，科學有效地恢復退化土地、提升土地綜合產能，成為亟待解決的關鍵科學與管理問題。盡管我國已系統推進草地生態修復工程，但在精細化、定量化的評估技術方面仍有提升空間，亟需發展體系化、可復核的先進技術手段。此次研究正是針對這一核心需求，提出了創新的解決方案。

此次研究構建了一個跨層級、跨數據源的融合技術框架，有效整合了衛星遙感觀測數據、生態水文過程模型模擬結果以及地面實測數據，顯著降低了對高密度地面采樣點的依賴性。研究團隊以多源衛星觀測數據為基礎，具體結合水量平衡與作物生長機理模型生成高質量訓練樣本，運用集成學習、遷移學習等先進機器學習方法，準確反演了關鍵生產要素如灌溉用水量、植被凈初級生產力和土壤有機碳的空間分布，反演精度可達90%以上；并引入分布對齊與分位映射等技術消除了43%的區域偏差，最優飼草帶區域位置準確度達到85%以上。

王樹東表示，區別于傳統評估中往往側重單一產量或生態指標的做法，此次研究將飼草種植決策科學地表述為一個追求“水資源消耗、土壤固碳效益、飼草產能產出”三維協同最優的空間優化問題。通過將生態效益、經濟收益與用水成本放在同一把尺子上衡量并直觀顯示為“一張圖”，使管理者一眼就能看到哪些地塊最值得優先種植飼草、投入產出比如何，從而更科學地安排人力物力與資金。

此次研究為我國北方干旱半干旱流域的生態修復、水資源高效利用提供了一套可復制、成本效益高的先進量化工具，有望在嚴格的水資源約束下，實現生態系統功能穩步恢復與區域農業高質量發展雙贏目標。該技術框架具備向內蒙古—寧夏生態過渡帶、河西走廊—塔里木盆地綠洲邊緣等典型干旱區推廣的潛力，其方法論也對全球其他干旱半干旱區域，如非洲薩赫勒地區、南亞及西亞等地的類似挑戰具有重要的參考價值。

該項研究由空天院聯合南京信息工程大學氣象災害預報預警與評估協同創新中心、美國賓夕法尼亞大學地球與環境系共同完成。