卫星遥感监测美国中西部保护性耕作：2000-2022年耕作方式趋势

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伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究团队开发了一套基于卫星遥感的耕作方式监测框架，利用NASA MODIS卫星每日500米分辨率观测数据，结合红、近红外和短波红外波段推导宽带角度指数（BAI），并采用动态阈值模型按县和年份分别估算分类阈值。该模型基于NASS普查数据、农户调查数据和USDA ERS调查数据训练，覆盖2000-2017年玉米和大豆田，2018-2022年用于独立验证。验证结果显示，免耕分类与参考数据一致性最强，对玉米和大豆县级百分比变化的解释度均达84%。

研究利用该框架分析了2000-2022年美国中西部耕作方式的空间格局和趋势。玉米方面，减耕是大部分地区最常见的做法，免耕在堪萨斯、内布拉斯加等较干燥的西部更普遍，常规耕作在北部中西部部分地区仍较常见。大豆免耕采用率普遍高于玉米，在较温暖的南部中西部尤为广泛。23年间中西部整体呈现向保护性耕作逐步转变的趋势，但速度温和。玉米免耕缓慢扩大、减耕相应下降；大豆免耕增加、常规耕作下降。区域差异明显：大平原东部、爱荷华和明尼苏达西南部免耕持续增加；伊利诺伊和密歇根部分玉米区常规耕作增加；印第安纳和俄亥俄玉米减耕扩大。

2014至2023年，环境质量激励计划（EQIP）在免耕和减耕实践上共投入1.337亿美元，占100亿美元保护性财政援助总额的一部分。研究指出，年度耕作地图可增加空间精度，帮助识别保护性实践采用率低或趋势恶化的县，辅助改进保护项目投资决策。