超越树木覆盖：绘制世界森林类型
2026 年 10 月 22 日，Google DeepMind 与 Google Research 联合世界资源研究所（WRI）及国际应用系统分析研究所（IIASA），正式发布了 Forest Typology (ForTy) 2020。这是一张分辨率为 10 米的全球地图，将地球上的土地划分为六种不同的森林和土地利用类型，并提供了从 2017 年到 2025 年的年度变化时间序列数据。
该数据集旨在解决传统卫星遥感仅能识别“树木覆盖”而无法区分森林生态属性的难题。通过结合 AlphaEarth 基金会的嵌入式数据与大规模专家标注样本，ForTy 模型能够以 10 米分辨率在全球范围内逐年追踪森林类型的转换，为欧盟《零毁林产品法规》（EUDR）等政策提供关键基准数据。
为何“树木覆盖”不足以支撑保护决策
尽管所有森林都具备储碳功能并为陆地生物提供栖息地，但其生态价值高度依赖于历史演变过程。原始森林与单一物种的木材种植园在碳储存量和生物多样性上存在显著差异。然而，从太空视角观察，古老的热带雨林、人工树种植园以及棕榈油庄园往往呈现出相似的绿色外观。
现有的大多数全球地图仅标记树木是否存在，这给天然林保护工作带来了挑战。以欧盟《零毁林产品法规》为例，该法规要求咖啡、可可或棕榈油等产品不得源自 2020 年后被转为农业用地的森林区域；同时，木材制品也不能来自转变为人工种植园的原始森林或次生林。因此，监管机构和企业不仅需要定位树木，更需要明确其具体属性——是原始林、次生林、人工林还是农田，以及采伐后的替代用途。
此前，相关团队曾发布《2020 年全球天然林地图》，主要回答某地块在 2020 年是否为天然林的问题。而 ForTy 在此基础上进一步细化，不仅展示了具体的森林类型，还通过新的时间序列数据呈现了每年的动态变化。
基于 FAO 定义的六类土地分类体系
ForTy 依据联合国粮食及农业组织 (FAO) 的标准，将每 10x10 米的土地单元划分为以下六类：
- 原始森林：未受明显人为干扰的原生森林。
- 自然再生森林：在砍伐或火灾后自行恢复生长的森林。
- 种植森林：由人类种植或播种并进行长期管理的森林。
- 木材种植园：快速生长、密集管理且通常只包含单一树种的人工林地。
- 树木作物和农林复合系统：用于生产非木材类产品（如棕榈油、可可、水果等）的土地。
- 其他土地：包括草地、耕地、城市区域及水域等非森林用地。
由于森林分类在很大程度上取决于土地使用方式，训练模型具有较高难度。研究团队建立了一个包含约 170 万个标记位置的大规模示例库，数据来源涵盖专家调查、国家和地区数据集以及对模型预测结果的针对性审查。该模型采用了专为遥感数据设计的架构，并以 AlphaEarth 基金会的嵌入式数据作为关键输入。
验证结果与应用灵活性
为确保数据的可信度，Google DeepMind 与 IIASA 及 WRI 合作，在全球随机选取的超过 9,000 个地点进行了验证。两名经过培训的专家通过分析高分辨率影像和多年卫星记录，确定了各地点的实际土地类型。结果显示，ForTy 正确识别森林类型的准确率达到 90%，区分森林与非森林土地的准确率达到 95%，性能优于其他现有全球森林地图。
此外，ForTy 并未采用简单的二元标签，而是为每个类别提供概率分数。这种设计允许用户根据特定应用场景调整分类阈值。例如，评估 EUDR 合规风险的企业可以设定严格的置信度门槛，仅接受模型高度确定的像素以避免监管风险；而估算森林总面积的研究人员则可使用全谱概率数据，以获得更完整的景观视图。
捕捉肉眼难辨的森林变迁
单一年份的地图仅能提供静态基线，而森林生态系统处于持续变化之中。新发布的时间序列数据覆盖了 2017 年至 2025 年，不仅记录了森林消失和再生的位置，还揭示了变化的性质，例如天然林转化为木材种植园，或废弃土地逐渐再生为森林。
这一区分至关重要，因为某些重大生态变化难以通过传统的树木覆盖地图捕捉。当天然森林被砍伐并重新种植为种植园时，地表会迅速再次绿化，导致标准遥感图像无法反映其生态属性的退化。ForTy 的时间序列数据使得这些隐藏的变化——无论是损失还是收益——变得可见。
开放获取与未来规划
目前，2020 年森林类型图（详见《Scientific Data》期刊）及新的时间序列数据已在 Google Earth Engine 平台上以开放许可形式免费获取。这些数据可供各国政府、企业、保护组织和科学家使用，以协助构建无毁林供应链，优化森林资金投向，并保护高价值的自然森林。
在未来几个月内，开发团队计划与合作伙伴及用户共同进一步优化时间序列数据。ForTy 属于 Google “AI for Nature”研究组合的一部分，该组合还涵盖森林损失驱动因素测绘、毁林风险预测、全球物种分布建模以及实地生物多样性监测等项目。同时，ForTy 也是 Google Earth AI 地理空间模型与数据集集合的最新成员，旨在应对地球面临的关键环境挑战。
