Методология оценки достоверности исторических глобальных наборов данных об использовании земель

Исследование методологии оценки достоверности исторических глобальных наборов данных об использовании и покрове земель опубликовано в журнале Science China Earth Sciences. Соответствующий автор — профессор Пекинского педагогического университета Фан Сюци.

Точные исторические глобальные наборы данных об использовании и покрове земель (LUCC) необходимы для лучшего понимания воздействия изменений землепользования на глобальные изменения. Однако в существующих наборах наблюдаются не только явные несоответствия, но и выявленные на основе исторических записей региональных реконструкций неточности данных. Оценка достоверности существующих глобальных наборов данных о покрове земель является предпосылкой для повышения их качества.

Однако оценить достоверность исторических глобальных данных о земельном покрове с помощью методов, применяемых для современных данных, сложно. Это связано с тем, что фактические данные о прошлом земельном покрове («истинное значение»), служащие основой для оценки, в большинстве случаев недоступны напрямую и нуждаются в реконструкции. Кроме того, исторических и природных записей, доступных для реконструкции, очень мало, а общепринятая методика такой оценки еще не разработана.

Поэтому в данном исследовании предложена методологическая основа для оценки достоверности исторических глобальных наборов данных LUCC, учитывающая временные и пространственные изменения количества и распределения земельного покрова. Представлены четыре подхода, основанные на оценках точности, рациональности и правдоподобия, и проиллюстрированы пятью примерами. К ним относятся оценки точности данных HYDE о пахотных землях в Германии за последние 1000 лет и на Северо-Китайской равнине за последние 300 лет; оценки рациональности данных HYDE о пахотных землях на северо-востоке Китая за последние 1000 лет и на прибрежной равнине у Бохайского залива за последние 7000 лет; и оценка правдоподобия на основе согласованности данных о пахотных землях в Китае, полученных из 10 современных глобальных наборов данных о земельном покрове.

1. Оценка точности на основе региональных количественных реконструированных данных. Это количественная оценка достоверности, использующая в качестве базиса количественно реконструированные региональные данные, полученные из исторических или природных записей.
2. Оценка рациональности на основе региональных исторических фактов. Качественная оценка степени рациональности путем сравнения временного и пространственного соответствия данных глобального набора историческим фактам регионального развития.
3. Оценка рациональности на основе экспертных знаний. Качественная оценка рациональности путем проверки того, насколько данные, допущения и методы глобальных наборов соответствуют пространственно-временным закономерностям природы и общества, таким как особенности окружающей среды или характеристики сельского хозяйства.
4. Оценка правдоподобия на основе согласованности нескольких наборов данных. Этот метод применяется, когда трудно определить достоверность более чем одного существующего набора. Рассматривая каждый глобальный набор данных как экспертное определение фактического покрова, правдоподобие достоверности данных для заданной пространственной или временной единицы оценивается путем измерения степени согласованности данных по этой единице из нескольких наборов.