隨著加州首個(gè)地下水相關(guān)法規(guī)——《地下水可持續(xù)管理法案》(Sustainable Groundwater Management Act, SGMA)的施行，土地利用數(shù)據(jù)對(duì)于加州水資源部 (DWR)及其他州、地區(qū)和地方機(jī)構(gòu)來說已經(jīng)成為極為重要的信息。
要想推行SGMA就必須了解土地利用、作物位置、種植面積和管理方法對(duì)環(huán)境屬性和資源管理的影響。根據(jù)SGMA的要求，在中高優(yōu)先級(jí)的地區(qū)，當(dāng)?shù)氐牡叵滤沙掷m(xù)管理機(jī)構(gòu) (GSA) 應(yīng)制定地下水可持續(xù)管理計(jì)劃，爭(zhēng)取在20年內(nèi)實(shí)現(xiàn)地下水的可持續(xù)利用;即在相應(yīng)流域內(nèi)實(shí)現(xiàn)地下水盆地的抽/補(bǔ)平衡。為達(dá)到上述要求并滿足更多其他需求，有必要繪制空間地圖作為基礎(chǔ)層來實(shí)現(xiàn)可靠的分析和有效決策。
上述制圖所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是全年多點(diǎn)位的高質(zhì)量影像。LAND IQ是一家農(nóng)業(yè)和環(huán)境咨詢公司，他們將作物生產(chǎn)的專業(yè)知識(shí)與其擁有的詳細(xì)地面實(shí)況信息和多種衛(wèi)星及航空影像資源結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)田尺度的土地利用遙感分析。
Maxar-SECUREWATCH的訂閱服務(wù)保證了Land IQ在制圖過程中實(shí)時(shí)訪問影像庫。為支持SGMA的推行，Land IQ 為加州水資源部開發(fā)了全面且準(zhǔn)確的土地利用空間數(shù)據(jù)庫，其中涵蓋了超過1420萬畝的農(nóng)業(yè)、城市用地和保護(hù)濕地信息。
在過去，上述土地利用數(shù)據(jù)的收集依賴定期的實(shí)地調(diào)查，目的是確定每個(gè)縣土地的用途(包括種植農(nóng)作物)。但在當(dāng)時(shí)的條件下還無法將此類調(diào)查的范圍拓展至整個(gè)州。因此，當(dāng)前還沒有任何全面、通用的公開數(shù)據(jù)資源可用于準(zhǔn)確界定整個(gè)州在田塊尺度上的土地利用。然而，隨著SGMA的推行， 加州水資源部被要求為地方和國家機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)集，以便其做出明智的決策。
Land IQ 的田塊級(jí)別作物制圖非常準(zhǔn)確，并且僅覆蓋灌溉的田地(排除了建筑物、道路等非耕地區(qū)域)。圖中不同作物類型以顏色區(qū)分。
農(nóng)業(yè)用田地在一年內(nèi)可耕種多種作物。該水資源部慣于基于“水文年”(即從每年10 月 1 日開始的 12 個(gè)月時(shí)間)監(jiān)控用水量。Land IQ的SecureWatch 平臺(tái)允許按特定日期(如水文年日期)等靈活篩選影像，Maxar當(dāng)前的影像更新頻率也可以滿足Land IQ使用數(shù)據(jù)庫的需求。
迄今為止，加州水資源部已公開發(fā)布Land IQ 2014、2016 和 2018年的作物測(cè)繪數(shù)據(jù)，其中包含近400,000 個(gè)單獨(dú)分類的田塊圖斑，每個(gè)田塊的最小面積為 2 英畝。上述分類涵蓋大約40類作物，這一點(diǎn)與DWR的標(biāo)準(zhǔn)土地利用圖例一致，已發(fā)布Land IQ數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率超過 96%。鑒于大部分用水與土地用途相關(guān)，且水資源非常寶貴，因而必須準(zhǔn)確了解土地利用才能就用水做出適當(dāng)決策。
Land IQ的加州蒙特雷縣農(nóng)業(yè)用地動(dòng)態(tài)變化測(cè)繪圖。圖中所示田地在 2018 水文年種植了三種生菜或綠葉蔬菜，相關(guān)產(chǎn)量在4 月、6 月和 9 月達(dá)到峰值。該制圖利用了按條件篩選 Maxar 影像的功能。
除了利用Land IQ的土地利用測(cè)繪圖進(jìn)行水資源規(guī)劃以外，當(dāng)?shù)氐牡叵滤芾頇C(jī)構(gòu)還需要追蹤水資源預(yù)算的使用，以及核算不同用水者的用水量。為幫助GSA跟蹤農(nóng)業(yè)用水情況，Land IQ使用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的遙感方法完成田塊級(jí)別的耗水量估算。這些估算的依據(jù)包括大范圍的地面實(shí)況測(cè)量和多個(gè)衛(wèi)星影像資源。通過SecureWatch訂閱服務(wù)即可使用 Maxar 的高分辨率衛(wèi)星影像，因此Land IQ的提取結(jié)果具有很高的分辨率和準(zhǔn)確性。
兩圖分別為L(zhǎng)and IQ 使用 Landsat(左)和 Maxar(右)獲得的田塊級(jí)別的耗水量結(jié)果。Maxar 的高分辨率衛(wèi)星圖像讓結(jié)果更加詳細(xì)和準(zhǔn)確。
通過SecureWatch工具，Land IQ 團(tuán)隊(duì)能更加便捷有效地利用Maxar的衛(wèi)星影像。通過與現(xiàn)有工作流程結(jié)合的Esri ArcGIS平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)成員可以輕松訪問數(shù)據(jù)，且不受地點(diǎn)和設(shè)備的限制。能訪問Maxar 積累了20 年的影像庫是影響重大的，只有這樣Land IQ才能更靈活、高效和準(zhǔn)確地提供結(jié)果，從而更好地支持全州范圍的土地和水資源管理，讓加州能更順利地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的地下水利用。
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