基于面向对象—深度学习的闽东南低海拔海岸带地区湿地动态遥感分析

海岸带湿地具有重要的生态价值和经济开发价值,明确其时空变化特征与影响因素对于维持区域生态系统平衡和可持续发展具有重要意义。以Landsat TM/ETM+/OLI影像为基本数据源,综合利用面向对象与深度学习分类方法对1985~2015年闽东南低海拔海岸带地区的湿地信息进行提取,以揭示其时空演变特征与驱动力因素。结果表明：基于面向对象—深度学习分类方法对湿地进行信息提取,整体分类精度可达93%以上,分类结果整体性好;1985~2015年自然湿地面积呈减少趋势,人工湿地面积呈增加趋势,分别减少和增加250.31 km²和251.36 km²;湿地二级类型中,30 a间河口/浅海水域和淤泥质海滩面积减少最大,盐田/水产养殖场面积增加最大;1985~2015年湿地变化类型多样,且2000~2015年较1985~2000年湿地变化更为剧烈;湿地变化是人类活动和自然环境变化共同作用的结果,其中人类活动是影响湿地变化的主要原因。该方法及研究结果可为海岸带湿地监测与保护管理提供技术支持和决策参考。     

基于Sentinel-1,2和Landsat 8时序影像的鄱阳湖湿地连续变化监测研究

湿地具有季节性特征,高时间分辨率遥感监测能够更为客观精准地认识其时空变化规律。选择季节性变化显著、我国第一大淡水湖生态湿地——鄱阳湖湿地为典型案例,利用Sentinel-1,2和Landsat 8卫星的2017～2019年所有可以获取的不同时相影像,采用随机森林分类(Random Forest,RF)方法,对研究区的湿地进行遥感分类和信息提取,发挥海量遥感影像在湿地宏观连续监测的优势,解析鄱阳湖湿地的年际、年内时空动态变化特征。研究结果表明:Sentinel-2影像为鄱阳湖湿地动态变化监测提供良好的数据基础,随机森林分类总体分类精度高于90%,提取效果具有比较优势。对3 a分类结果进行统计分析,各湿地类型在年内均呈现出动态变化的特点,在每年2月泥滩和草洲面积到达年内最大,水体面积为年内最小;每年6、7月份水域面积达到年内最大,泥滩和草洲面积最小,季节性变化明显;月度时间序列的分类结果,能更准确地说明湿地类型的月度和季度变化。因此,结合Seninel-1,2以及Landsat 8数据,基于RF算法,能及时、有效地对鄱阳湖等季节性变化强烈的湿地进行动态监测,对开展湿地资源高效调查工作具有重要意义。     

遥感监测东北地区典型湖泊湿地变化的方法研究

湖泊湿地生态脆弱,易受环境因子的影响。近十年来,东北地区湖泊湿地的时空格局发生了显著变化。如何简单、有效地提取湿地变化范围进而确定其变化类型是湿地变化检测中最需要解决的问题。基于2006~2016年30 m空间分辨率的Landsat-TM/OLI影像数据,水体、植被和土壤等生态因子的动态变化率被用于提取东北地区湖泊湿地变化范围;多维特征数据集的湿地分类方案确定湿地的变化类型。另外,湿地变化检测类型分为转出类型（湿地减少）,转入类型（湿地增加）和湿地间转换类型（湿地相对稳定）。最终基于动态变化率计算方法,松嫩平原湿地、兴凯湖湿地和呼伦湖湖泊湿地变化结果的正检率均高于90%。同时,利用年内多时相数据和综合多维生态指数共同表征地表的状态变化,实验区的湖泊湿地分类结果的整体分类精度和 Kappa 系数分别达到 84.31%和0.788。湖泊湿地变化检测方法具有很好的检测精度,可以代表研究区湖泊湿地类型的实际变化,是湿地资源调查与遥感监测技术研究的有益补充,为进一步深化与拓宽地表生态质量评价及其动态变化检测的方法研究提供理论基础。     

基于多源遥感数据的干旱区湿地变化研究

本文以塔里木盆地南缘于田、策勒绿洲为研究区,利用IANDSAT MSS,IANDSAT TM,CBERS-02遥感影像,通过对多种分类手段的比较,采用监督非监督分类相结合的方法,以农田、荒漠、草地、湿地四类为分类体系,提取了于田、策勒地区50年来土地利用变化信息;以湿地为主要研究对象,通过转移矩阵表和转入转出分析图定量反映了研究区内湿地时空变化规律,指出人为因素对湿地变化过程中具有重要作用。     

中国滨海湿地遥感研究进展

滨海湿地作为独特的生态系统,具有重要的生态经济和科学研究价值。遥感技术具有观测范围广、信息量大、获取信息快、可比性强等优点,近30年来已广泛应用于各种研究中。从滨海湿地遥感数据源、理论和方法,以及其在滨海湿地资源调查和管理、景观格局与动态变化、生态环境监测、生态系统质量与服务评价等方面的应用,介绍了我国滨海湿地遥感的研究现状;指出当前滨海湿地遥感存在的问题:研究区地理时空分布不均和以中小尺度为主,跨学科综合研究较少,偏重理论研究而忽视应用性,信息共享能力差,解译精度提高困难;认为未来的相关研究应该宏观与微观并重,强化多学科协同,加强综合和对比研究,建立统一的滨海湿地遥感分类系统和全国滨海湿地信息系统,发展新兴遥感技术及融合多源数据,强调新方法、新模型的运用。     

RS和GIS技术在湿地景观生态研究中的应用进展

湿地景观生态研究是一个基于景观生态学理论的对湿地研究的新兴领域, RS与GIS技术的发展为湿地景观生态研究提供了新的方法和技术支持。综述了近年来RS和GIS技术在湿地景观生态研究中的应用情况。总结了RS技术在景观格局研究、景观功能研究、景观动态研究、景观尺度研究等4个方面的应用现状。同时论述了GIS技术在辅助景观分类、景观制图及景观指数统计、景观动态信息提取与分析、景观规划管理中的应用。分析了RS与GIS技术在湿地景观生态研究中的优势,指出了目前存在的问题,最后展望了湿地景观生态研究中遥感和地理信息系统技术的应用前景。     

基于决策树方法的淡水沼泽湿地信息提取——以三江平原东北部为例

湿地是生态系统的重要组成部分,及时、准确地获得湿地基础信息,对湿地的动态监测、保护与可持续利用及其它领域的研究具有重要意义。以三江平原东北部沼泽湿地为例,利用分类回归树(Classification and Regression Tree,CART)算法从训练样本数据集中挖掘分类规则,集成遥感影像的光谱特征、纹理特征和地学辅助数据建立研究区湿地信息提取的决策树模型。用实测的GPS样本点对分类结果进行精度验证,并与最大似然监督分类方法(Maximum Likelihood Classification,MLC)进行对比。结果表明,基于CART的决策树分类结果的总精度和Kappa系数分别为82.65%和0.7935,分类精度较MLC监督分类方法有明显提高,是内陆淡水沼泽湿地信息提取的有效手段。     

若尔盖高原区域碳收支参量多尺度遥感综合观测试验:科学目标与试验设计

介绍了若尔盖高原区域碳收支参量多尺度遥感综合观测试验的研究背景、科学目标、关键问题、观测方案、观测系统设置和后续观测计划.总体目标是,开展若尔盖高原区域湿地-草地生态系统碳收支参量多尺度遥感与地面同步观测试验,为人为干扰条件下湿地-草地生态系统碳收支变化过程研究积累基础数据;发展能够融合多源、多尺度遥感观测的碳收支相关参量反演模型,为实现卫星遥感对区域尺度碳收支研究提供方法和范例;建立区域尺度上的多尺度观测体系,通过多源遥感技术与生态过程模型的耦合,降低碳收支遥感监测及模拟的不确定性,更加综合地理解湿地-草地生态系统不同时空尺度上的碳收支过程;增强遥感技术在湿地生态研究的应用性,并最终为区域湿地保护提供重要依据.试验以人为干扰剧烈的若尔盖高原湿地-草地区域为试验区,以碳循环过程的关键参量为主要观测对象,利用卫星遥感、航空遥感、地基遥感、通量观测、生态观测等相关设备,开展航空、卫星和地面配合的大型综合观测试验,精细化观测若尔盖高原沼泽化草甸、湿草甸、草甸、草原等不同覆被类型的碳收支过程的各个分量.讨论了碳收支参量的多尺度观测与时空尺度扩展问题,展望了同步综合观测试验在陆地生态系统碳循环研究的应用前景.     

遥感和地理信息系统技术在湿地研究中的应用

湿地研究的关键在于定量化获取和分析湿地信息,RS和GIS技术为湿地研究提供了新的方法和技术支持。从湿地资源调查、湿地识别和湿地分类、湿地动态变化监测、湿地制图、湿地与环境因素定量模型、湿地信息系统6个方面,对国内外学者利用RS和GIS进行湿地研究的工作进展予以回顾。在此基础上概要说明RS和GIS技术在湿地研究中存在的问题及发展前景,指出RS和GIS技术在湿地研究中的应用从拓宽研究领域和完善技术体系两方面向更高、更深层次发展。     

鄱阳湖湿地植物实测高光谱数据分类

利用高光谱数据对湿地植物进行分类历来是植被遥感研究的难点重点之一。选取鄱阳湖湿地为研究区域,利用ASD FieldSpec4便携式地物光谱仪测取了6种优势种植物的反射光谱曲线,在对原光谱数据预处理的基础上,运用导数法、Log(1/R)法、包络线法等方法对光谱曲线进行对比分析,最后根据各项光谱特征参数对植物进行了分类提取。研究结果显示:导数法、Log(1/R)法、包络线等方法能有效地提高植物的光谱区分度,统计各项光谱特征参数能有效对6种植物进行分类,总体分类精度为85.8%,最高的狗牙根为100%,最低的灰化薹草和水蓼为75%。研究成果为植物分类和种类识别奠定了理论基础,同时也为大尺度、快捷监测湿地植物的时空变化提供技术支撑,对湿地植物以及生态环境的保护决策提供科学依据。