健康的牧场对于保障放牧与牧草产量、降低风蚀及野火风险、维护野生动物生态系统意义重大。美国约30%的土地被广阔牧场覆盖，主要由草原、灌木丛、林地和稀树草原构成。然而，牧场维护面临诸多挑战，缺乏有效监测与管理，土壤植被压力、入侵杂草、野火风险及新害虫等问题易被忽视。

为维持牧场健康高产，土地管理者日益借助先进技术，卫星遥感工具便是其中之一，它能提供近实时的牧场状况与生产力地图。2018年启动的牧场分析平台(RAP)改变了美国牧场管理与监测模式，它作为免费在线工具，利用人工智能生成详细地图，展示美国各地牧场植被覆盖与生产情况，结合卫星遥感与实地测量数据，追溯信息至1984年。

2023年，位于新墨西哥州拉斯克鲁塞斯的ARS牧场管理研究组正式接管RAP，并持续与美国农业部自然资源保护局、土地管理局、农业服务局、美国鱼类和野生动物管理局及蒙大拿大学合作，不断创新以增强其功能。

近期，研究人员利用“哨兵2号”任务的高分辨率图像对RAP进行重大升级。“哨兵2号”任务借助三颗卫星生成更详细、分辨率更高、更新更快的图像，覆盖数据集从30米提升至10米。这使得RAP能更精准呈现2018年至2024年间牧场植被结构与组成。相关研究发表于bioRxiv预印本服务器。

新卫星数据集让RAP能提供新覆盖信息，特别是入侵物种(如矮松 - 刺柏、山艾灌木)及裸地分布。新的RAP图层助力牧场主和土地管理者在美国西部高精度监测与管理入侵物种蔓延、野火风险、木本植物侵占、野生动物栖息地状况及风蚀风险。

此外，RAP还将助力牧场主维持与提升牧场生产力。例如，牧场主正与ARS研究人员合作开发新工具，结合RAP与其他精准牧场管理工具，管理牛群迁移与饲料利用，降低运营成本，提高牲畜产量。

RAP的30米覆盖数据仍可供其超25000名活跃用户作为历史信息使用。而新高分辨率模型将助力用户做出更明智的管理决策，惠及美国农业与粮食生产。

更多信息： Brady W Allred 等人，基于 Sentinel-2 卫星对美国西部牧场覆盖度和冠层空隙等级的估算，bioRxiv (2025)。