糧食是人類最重要的生存要素之一，耕地是糧食生產的根基，也是全球70多億人賴以生存的根本。那麼，全球到底有多少耕地？如何測算？多年來，各個數據質量不一，一致性較差，給數據的應用帶來多種問題。

近日，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所智慧農業創新團隊，與國際食物政策研究所、國際應用系統分析研究所等單位合作，歷時3年，突破了基於眾源數據融合的耕地空間分佈製圖技術瓶頸，研製和共享了新一期全球高精度耕地分佈製圖數據產品。據介紹，該數據總體精度為90.8%，和統計數據的一致性優於已有的全球耕地製圖產品。

精度最高的應用產品

團隊科學家陸苗副研究員介紹，準確掌握全球耕地空間分佈情況，是確保糧食安全和應對氣候變化的重要前提。此前已有多種全球或區域耕地製圖的數據產品。但因為種種原因，數據質量層次不齊，彼此間的一致性較差、與公佈的官方統計數據吻合度低，存在遙感影像“看到的”與統計部門“查到的”耕地數據不一致的問題，給政府部門、國際機構和科研高校的數據產品應用帶來諸多不確定性。“此前數據多從氣候、土地覆蓋等方面的應用考慮，沒有考慮到土地利用的問題，所以在應用中存在一定局限”。

針對該現象，研究團隊系統收集了10餘套全球和區域遙感耕地製圖數據產品，包括全球尺度、區域尺度下的高分辨率產品，覆蓋北美洲、歐洲和大洋洲等。

2010年全球耕地分佈製圖產品。中國農科院供圖

陸苗介紹，“我們收集了國家級、省級和市級多個層次的耕地面積統計數據，填補了統計數據在非洲、拉丁美洲和亞洲等發展中國家的空白。基於上述眾源數據，提出了’分級對照校驗、自下而上優化、自動分配校準’的新思路，構建了新的統計數據自適應分配模型，以現有遙感製圖產品之間的精度和一致性為基礎，利用統計數據對遙感耕地製圖產品的數量精度進行評估，實現了統計數據和耕地遙感數據產品的優化整合。

聯合團隊研製了全球2010年500米分辨率耕地融合製圖產品，其總體精度為90.8%，高於已有的CCI-LC、GlobCover、GlobeLand30、MODIS C5和Unified Cropland Layer等5套全球耕地產品；同時，和統計數據的一致性分析表明，該耕地製圖產品具有較高的相關係數和較小的均方根誤差，和統計數據的一致性優於已有的全球耕地製圖產品。同時，在該數據產品的基礎上，聯合團隊研發了新一代全球農作物空間分佈數據產品。

全球耕地有多少

地球上，29%的表面積是陸地，全球各國國土總面積約133.9億公頃，但國土面積包括山嶺、湖泊、沙漠等不可耕種的面積。耕地只是國土面積中的一小部分。

那麼，全球耕地面積到底有多少呢？

根據聯合國糧農組織2010年的數據，全球耕地面積大概16.5億公頃左右，陸苗介紹，“我們的產品主要是提供基礎數據，其總體精度為90.8%，空間分辨率為500米。該產品測算的耕地面積和糧農組織的數據基本相符。”

此外，各國耕地面積總數，也和糧農組織的數據基本相符，陸苗介紹，當前耕地面積前五的國家為印度、美國、俄羅斯、中國和巴西。全球種植面積最多的前三種作物分別是小麥、玉米和水稻。

精度更高的數據，不僅為研究提供了更可靠的支撐，同時，也為全球尺度農業遙感製圖及相關研究提供了新思路和新方法，“還為全球農業監測、糧食估產和全球變化研究等提供準確可靠的耕地空間分佈信息。”陸苗介紹。

據了解，該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金項目、中國農科院科技創新工程項目共同資助。研究成果在線發表於《Earth System Science Data（地球系統科學數據）》。