非洲的森林面積估計佔全球森林面積的14%，而且正以越來越快的速度持續減少，這主要是由於人類將林地轉化為經濟用途的活動所造成的。由於天然森林是重要的二氧化碳和生物多樣性寶庫，這種發展對氣候變遷產生了重大影響，並影響大自然的完整性。

世界地圖中以非洲為重點的部分。許多彩色圓點標示了森林砍伐後不同形式土地使用的位置和類型。

為了對氣候保護和生物多樣性進行有針對性的干預，一直以來都缺乏關於毀林地區後續利用的各種形式的充分可靠的數據和詳細知識，因此無法跟踪與森林相關的轉換在哪裡發生以及原因何在。現在，荷蘭瓦赫寧根大學的羅伯特-馬索萊勒（Robert N. Masolele）和約翰內斯-雷切（Johannes Reiche）、波茨坦德國地球科學研究中心的馬丁-赫羅爾德（Martin Herold）及其團隊在《自然-科學報告》雜誌上發表的一項新研究提供了這方面的資訊。

他們使用了高解析度衛星數據，並在當地參考資料的基礎上，利用深度學習方法分析了從咖啡、腰果和橡膠等作物到牧場和採礦等15 種不同類型的土地利用情況。這使他們能夠在非洲大陸的廣大地區（包括濕林和旱林）繪製出第一張高解析度（精確到五公尺）的毀林後土地利用大陸地圖。

在非洲和歐盟，一項新的歐盟法規旨在為某些原材料產品建立”無毀林供應鏈”。

背景：非洲瀕危森林與歐盟森林砍伐法規

在過去二十年裡，非洲的森林面積和樹木覆蓋率迅速下降。砍伐森林後如何發展土地利用對森林生物量、生物多樣性和水循環有重大影響。這些變化會因森林消失的地點、強度和空間範圍而有所不同。了解非洲森林砍伐的時空範圍和動機，對於了解和減輕森林砍伐對溫室氣體排放的影響以及對森林生態系統的負面影響至關重要。

歐盟也希望為遏制森林流失做出重要貢獻。歐盟《森林砍伐條例》（EUDR）是一項新舉措，旨在確保歐盟市場上的產品不會砍伐森林，從而為子孫後代保護世界森林。它還促進了供應鏈的透明度和可追溯性，使消費者更容易對他們購買的產品做出明智的選擇。

雖然有一些國家和區域統計數據記錄了森林喪失的趨勢，但對造成森林喪失的因素缺乏一致、詳細和空間明確的估計和繪圖。現有資訊往往只基於個別時間點的樣本，沒有足夠的時空分辨率和專題分類，而且迄今為止只包括乾旱森林。解釋往往基於對衛星圖像的目測，以及不同形式的生計農業持續存在和某些土地用途僅限於特定地理位置的歷史預期。這忽視了森林喪失的實際原因的多樣性。

利用高解析度衛星資料和深度學習方法進行測繪的綜合方法

在一項綜合研究中，荷蘭瓦赫寧根大學博士後研究員羅伯特-馬索萊（Robert N. Masolele）和德國地球科學研究中心（GFZ）1.4″遙感和地理資訊學”部門負責人、波茨坦大學教授馬丁-赫羅爾德（Martin Herold）領導的研究人員破解了非洲各種地形中森林砍伐後出現的複雜土地利用模式。

他們提交了第一份非洲毀林後土地利用綜合地圖，涵蓋2001 年至2020 年的森林損失。地圖的空間解析度為5 米，包含15 個土地利用類別：從可可、腰果、油棕、橡膠、咖啡和茶等作物到採礦、道路、定居點、牧場、小型和大型農業以及人工林和其他有樹木覆蓋的土地。

一方面，研究人員依賴挪威國際氣候與森林倡議（NICFI）提供的高解析度Planet NICFI 衛星資料。因此，研究範圍為北緯30 度至南緯30 度之間的非洲大陸，包括非洲西部、中部、東部和南部的國家。該地區既有濕潤森林，也有乾燥森林。

其次，他們使用了各種出版物中的參考數據，其中一些數據是在公民科學的幫助下透過眾包或從其他遙感活動和開放資料來源中獲得的。

“這項研究的特別之處在於創新地使用了衛星圖像、機器學習演算法和主動學習。這使我們能夠準確識別毀林後的土地利用，以前所未有的規模和詳細程度繪製地圖，並評估非洲不同國家和地區土地利用轉換的趨勢和熱點，”該研究的主要作者羅伯特-馬索萊爾（Robert N. Masolele）解釋說，”這使我們能夠準確識別毀林後的土地利用，以前所未有的規模和詳細程度繪製地圖，並評估非洲不同國家和地區土地利用轉換的趨勢和熱點。”

最重要的成果

研究揭示了毀林事件發生後出現的複雜的土地用途網絡。研究表明，森林喪失的原因因地區而異。整體而言，小規模耕地是非洲森林喪失的主要驅動因素，馬達加斯加和剛果民主共和國是熱點地區。此外，可可、油棕和橡膠等商品作物是非洲西部和中部濕潤森林森林喪失的主要驅動因素，在該地區形成了一個”商品擴張弧”。

同時，在非洲西部和東南部的乾旱森林中，腰果熱點地區日益佔據主導地位，而在尼日利亞和尚比亞則發現了較大的大規模耕地熱點地區。在非洲西部和東南部的濕潤森林和乾燥森林中觀察到的可可、腰果、油棕、橡膠和大規模耕地的擴大表明，它們很容易受到商品作物未來土地利用變化的影響。

分類與展望

雖然測繪範圍非常廣泛，但該研究認識到很難對某些形式的土地利用進行高度準確的分類。雲層覆蓋和季節變化等因素造成了局限性，強調了不斷改進和驗證的必要性。

“這項研究為我們了解人類經濟活動與環境之間複雜的相互作用做出了重要貢獻。其特別重要之處在於，它為政策制定者、保護主義者和科學家提供了對非洲大片土地在砍伐森林後所經歷的不同發展的詳細了解。馬丁-赫羅爾德強調：”這些知識對於制定有針對性的保護戰略、實現可持續發展目標以及減輕非洲大陸砍伐森林對環境造成的影響至關重要。我們歐洲也將從中受益，因為歐盟新的森林砍伐法規要求證明咖啡、可可和橡膠等某些原材料的供應鏈不存在森林砍伐。 “

這項新研究展示了利用高解析度衛星數據，結合人工智慧和區域知識為不同利益相關者提供開源資訊的巨大潛力，並提高了追蹤熱帶森林中與森林相關的關鍵土地使用轉型的透明度。

編譯來源：ScitechDaily