GMIE-100: a global maximum irrigation extent and irrigation type dataset derived through irrigation performance during drought stress and machine learning method
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Irrigation stands as the primary sector of human water consumption and plays a pivotal role in enhancing crop yields and mitigating drought effects. The precise distribution of irrigation is crucial for effective water resource management and the assessment of food security. However, the existing global irrigated cropland map is characterized by a coarse resolution, typically around 10 kilometers, and is often not regularly updated. In our study, we present a robust methodology that leverages irrigation performance during drought stress as an indicator of crop productivity and water consumption to identify global irrigated cropland. Within each irrigation mapping zone (IMZ), we identified the dry months occurring during the growing season from 2017 to 2019 or the driest months from 2010 to 2019. To delineate irrigated cropland, we utilized collected samples to calculate normalized difference vegetation index (NDVI) thresholds for the dry months of 2017 to 2019 and the NDVI deviation from the ten-year average for the driest month. By combining the results with the higher accuracy between these two methods, we generated the Global Maximum Irrigation Extent dataset at 100-meter resolution (GMIE-100), achieving an overall accuracy of 83.6 %. GMIE-100 reveals that the maximum extent of irrigated cropland encompasses 403.17 million hectares, accounting for 23.4 % of the global cropland. Concentrated in fertile plains and regions adjacent to major rivers, the largest irrigated cropland area is found in India, followed by China, the United States, and Pakistan, ranking 2nd to 4th, respectively. Importantly, the spatial resolution of GMIE-100, at 100 meters, surpasses that of the dominant irrigation map, offering more detailed information essential for supporting estimates of agricultural water use and regional food security assessments. Furthermore, with the help of the DL method, the global central pivot irrigation system (CPIS) was identified using Pivot-Net. We found that there are 11.5 million hectares of CPIS, accounting for about 2.9 % of total irrigated cropland. In Namibia, the US, Saudi Arabia, South Africa, Canada, and Zambia, the CPIS proportion was larger than 10 %. To our best knowledge, this is the first effort to identify irrigation methods globally. The GMIE-100 dataset containing both or irrigated extent and CPIS distribution is accessible on Harvard Dataverse at: https://doi.org/10.7910/DVN/HKBAQQ (Tian et al., 2023a).
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».