地大新闻网讯 （通讯员 黄绍广）日前，我校计算机学院张洪艳教授团队成功研制出我国首幅1米分辨率土地覆盖图，填补了我国在国家尺度极高分辨率土地覆盖专题图方面的空白。数据描述论文已被地球科学数据权威期刊《地球系统科学数据》（Earth System Science Data）接收，论文通讯作者为张洪艳教授，第一作者为武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室博士生李卓鸿。
作为遥感对地观测研究的核心任务之一，土地覆盖制图是国家地理信息资源建设的重要一环，同时也可为生态、环境、农业和双碳等多学科研究提供共性基础底图。目前，大范围土地覆盖制图主要集中在30米、10米等中低空间分辨率尺度，典型产品包括自然资源部发布的GlobeLand30、中国科学院空天信息创新研究院发布的GLC_FCS30、清华大学发布的FROM_GLC10、欧洲空间局（ESA）发布的ESA_WorldCover等。随着对地观测系统空间分辨率的提升，研制大范围高分辨率土地覆盖图成为迫在眉睫的任务。
针对大范围高分辨率土地覆盖制图中地物复杂多样、高精度训练样本缺乏、制图方法区域迁移性要求高等关键难题，研究团队于2022年10月提出了一种基于弱监督深度学习的跨分辨率大规模土地覆盖制图网络（L2HNet），利用现有低分辨率土地覆盖产品作为训练集，实现了高分辨率高精度土地覆盖制图。该方法摆脱了高分辨率土地覆盖制图任务对大规模人工手动标注训练集的依赖，大幅减少了大范围高分辨率土地覆盖制图的人力与时间成本，作为阶段性研究进展发表在遥感科学领域权威期刊《国际摄影测量与遥感杂志》（ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing）。
图1 基于弱监督深度学习的大范围高分辨率土地覆盖制图框架
在此基础上，团队进一步构建了中国全域土地覆盖制图框架（图1），利用现有三种10米土地覆盖图（FROM_GLC10、ESA_WorldCover和ESRI_GLC）、开源道路图（Open Street Map，OSM）数据作为训练标签，基于1米分辨率Google开源遥感数据开展全国高分辨率土地覆盖制图，并采用10万目视解译参考点和第三次全国土地调查数据进行精度验证。最终，用时10个月处理约73TB高分辨率多源数据，成功研制了我国第一幅1米分辨率土地覆盖一张图（SinoLC-1）。
图2 （a）全国1米分辨率遥感影像；（b）全国1米分辨率土地覆盖图SinoLC-1
作为我国首幅1米分辨率土地覆盖图，SinoLC-1包含树林、耕地、灌丛、草地、道路、建筑、水体、湿地、冰雪、苔原、贫瘠与稀疏植被等11种土地覆盖类型（图2），总体精度为73.61%。今年3月，制图产品首次发布于国际知名数据共享网站Zenodo，截至发稿，累计下载次数已超11万，数据质量得到了相关专家学者、地理信息从业人员的高度认可。
研究得到了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目和湖北省杰出青年科学基金等项目的共同资助。
论文链接：https://essd.copernicus.org/preprints/essd-2023-87/
数据连接：https://doi.org/10.5281/zenodo.7707461
（编辑 孙彦钦 审稿 陈华文）
