利用基于Sentinel 2的光谱指数和Google Earth Engine技术，绘制未成熟橡胶种植园的分布图并确定重新种植的年份

《Polar Geography》：Mapping immature rubber plantations and year of replanting using Sentinel 2 based spectral indices and Google Earth Engine

本研究利用Sentinel-2卫星数据（2018-2024）及Google Earth Engine平台，通过光谱指数分析（GCI、RECI、NDVI、SAVI）估算印度喀拉达邦科托亚姆地区四村小于三年生橡胶种植园面积及复种年份。结果显示，2022-2023年复种占比超80%，精度达81.3%-88.3%，复种面积1038公顷，验证了Sentinel-2在监测幼年橡胶及复种年份中的有效性，为后续规模化监测奠定基础。

　　

摘要

研究表明，由于树冠发育不良，使用卫星数据来识别年龄小于三年的未成熟橡胶种植园存在困难。然而，卫星传感器分辨率的最新进展提高了对作物生长阶段的检测能力。在这项研究中，利用2018年至2024年的Sentinel 2卫星数据（分辨率为10米）以及基于Google Earth Engine (GEE)分析的光谱指数，对印度喀拉拉邦Kottayam地区四个村庄中年龄小于三年的未成熟橡胶种植园进行了测绘，并估算了重新种植的年份。未成熟橡胶种植园的绿色叶绿素指数（GCI）、红边叶绿素指数（RECI）、归一化植被指数（NDVI）和土壤校正植被指数（SAVI）数值较低。基于GEE的GCI、RECI、SAVI和NDVI时间序列分析显示，在重新种植年份这些指数出现了显著下降，这一结果得到了实地数据的验证。分析表明，超过80%的重新种植活动发生在2022年和2023年，测绘精度为81.3%至88.3%（均方根误差为0.50–0.58）。2020年至2023年间，这四个村庄共重新种植了约1038公顷的橡胶树。本研究证明了Sentinel 2卫星数据能够用于绘制未成熟橡胶种植园的分布图并确定重新种植年份，为未来利用卫星、无人机和机器学习技术进行更大范围的测绘工作奠定了基础。