利用无监督的基于索引的多源数据融合方法，对2019年至2025年间的全球光伏发电厂进行了高分辨率绘图

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》：Global high-resolution mapping of photovoltaic power plants from 2019 to 2025 using unsupervised index-based multi-source data fusion method

全球光伏电站映射研究提出基于自适应归一化差异光伏指数（ANDPI）与多源数据融合框架，生成2019-2025年10米分辨率全球覆盖数据集，精度91.16%，处理速度140平方公里/秒，揭示中国贡献61%新增装机及土地覆盖类型变化趋势，支持碳中和政策制定。

　　
本研究针对全球光伏电站映射存在的时空覆盖不足、分辨率低及精度不高等问题，提出了一套基于多源数据融合的创新框架。通过整合最新发布的TZ-SAM全球光伏资产映射数据、中国PV高分辨率数据集及GlobalPV全球历史数据集，构建了覆盖2019至2025年、空间分辨率达10米的全球光伏电站动态映射系统。研究显示，截至2025年第二季度，全球光伏电站总面积已达1.63万平方公里，较2019年增长92.3%，其中中国贡献了61%的新增装机面积。

在方法论层面，研究创新性地提出了自适应归一化差值光伏指数（ANDPI）算法，通过动态阈值调整解决了传统NDPI指数在复杂地表背景下的识别偏差问题。该算法结合Sentinel-2多光谱数据，构建了包含12个波段的反射特征分析模型，显著提升了小规模电站（>0.05平方公里）的识别精度。实验表明，ANDPI方法在测试集上的总体精度达到91.16%，较现有方法提升7-11个百分点，同时保持每秒140平方公里的处理速度。

时空分析发现，全球光伏电站布局呈现显著的地域分异特征：中国西北部（新疆、青海、甘肃）和北美西部（美国、加拿大）集中了大部分超20平方公里的大型电站；而印度、德国等地的电站则以中小型为主。土地覆盖类型分析显示，光伏电站主要选址于天然草场（44.0%）和农田（40.1%），其中2022年后草场选址比例首次超过农田。这种转变与全球粮食安全战略调整及光伏组件成本下降密切相关。

研究特别指出中国在全球能源转型中的引领作用：中国光伏装机面积从2019年的28.4%提升至2025年的51.3%，年新增装机量从2019-2021年的平均534平方公里跃升至2023年的1324平方公里。这种增长主要得益于"双碳"战略推动下的规模化开发，特别是在青海、甘肃等西北省份的荒漠化土地上建设的电站，既保障了粮食安全又实现了生态修复。

技术优势体现在三个维度：首先，全球覆盖能力整合了TZ-SAM的183国数据，解决现有产品区域局限问题；其次，10米分辨率通过多源数据融合算法实现，较GlobalPV的20米分辨率提升一倍；最后，动态更新机制使产品时效性达到2025年Q2，较同类产品提前18个月。验证测试显示，该方法在 cropped、bare ground等复杂地类上的平均识别精度达89.7%，较随机森林等监督方法提升明显。

创新性成果包括：建立全球首个连续7年的光伏时空演变数据库（2019-2025）；首次揭示光伏电站选址的"双峰"特征——既有密集城市周边布局，又有广袤自然区域开发；发现电站规模与土地类型的相关性：超10平方公里电站多建于荒漠化草场，而5平方公里以下电站多分布于农田。这些发现为制定差异化的土地政策提供了科学依据。

研究还构建了包含6大类地类的空间分析模型，发现光伏电站对生态系统的影响存在显著时空差异：2019-2021年主要占用耕地（占比47.3%），2022年后转向草场（占比54.8%）。这种转变与全球粮食安全战略调整及光伏组件成本下降（2023年组件成本较2019年下降42%）形成共振。研究特别强调，2023年后中国光伏装机量年增速达28.7%，远超全球平均的15.2%。

技术局限性方面，研究指出在以下场景存在识别偏差：① 超大规模复合地类（如农田与草场交错带）；② 高反射率沙漠地区（NDPI指数与植被地类重叠）；③ 极端复杂地形（如山区阴影效应导致光谱特征偏移）。针对这些问题，研究建议未来可结合激光雷达数据提升地形适应性，并引入多时相指数融合算法增强复杂场景识别能力。

该成果为全球能源转型提供了关键数据支撑：通过量化分析发现，2025年全球光伏发电量占比已达13.7%，若维持当前增速，预计2030年将突破25%。研究构建的动态数据库为各国制定可再生能源政策提供了实时数据支撑，特别是在土地资源紧张地区，通过优化光伏电站选址策略，可在保障粮食安全的同时实现年碳减排量达1.2亿吨。研究最后强调，建立全球统一的光伏数据库标准，对于促进国际能源合作具有重要价值。