HLUH-5km：1900—2023年全球历史协调化土地利用数据集的开发与验证

《Scientific Data》：A global, historical, harmonized land-use dataset spanning 1900 to 2023 at 0.05° resolution reconstructed based on remote sensing and statistical data

　　

摘要

理解长期土地利用和土地覆盖动态对于量化人类活动对地球系统的影响以及支持全球碳循环和气候评估至关重要。然而，现有的全球土地利用和土地覆盖数据集很少能在高空间分辨率与长期时间覆盖之间实现统一，限制了其在世纪尺度地球系统分析中的适用性。为解决这一问题，我们开发了一种自上而下的土地利用重建框架，将高分辨率遥感土地覆盖信息与联合国粮农组织（FAO）的耕地和草地统计数据相结合，生成了全球历史协调化的土地利用数据集，空间分辨率为0.05°（赤道处约5.6公里），称为HLUH-5km，该数据集提供了1900—2023年间六大主要土地利用类型的空间显式比例。HLUH-5km通过多层验证框架进行了评估。其结果与FAO全球森林资源评估（FRA）国家森林面积统计数据高度一致，而后者是独立于作为国家级分配输入的FAO统计数据数据库（FAOSTAT）耕地和草地数据而收集的（斜率=1.01，R2=0.96），表明重建的森林变化轨迹与国家森林清查报告结果一致。该数据集还捕捉到了与多个地区报告的次国家级土地利用记录相符的国内空间变异性。与卫星反演土地覆盖产品和区域历史重建在网格尺度的进一步比较表明，相较于现有的全球历史重建数据集，其空间一致性有所提高。HLUH-5km为土地利用分析、陆地碳核算和地球系统建模提供了统一的基线。