全球湿地遥感研究综述：1975年—2020年

在显著气候变化叠加人类活动干扰的背景下，可持续的湿地生态系统管理对于湿地空间信息的需求不断提升，湿地遥感作为重要的交叉学科方向，研究成果日益增多。本文以Web of Science核心合集为数据库，通过检索过去50年湿地遥感论文成果，总结了湿地遥感研究全球发文量和引文量的变化情况；进行文献计量分析，探讨湿地遥感研究的发展历程和发展趋势。论文将湿地遥感研究划分为潜力探索期、框架成形期、快速增长期3个阶段，进而总结分析了不同阶段湿地遥感的研究主题和主要数据源；最后基于VOCviewer软件对湿地遥感研究热点关键词进行综述，从大数据时代背景下的湿地遥感分类及景观动态、精细化的湿地生态参量遥感观测、湿地可持续管理空间决策支持3个方面进行了未来研究趋势的展望。本研究将为理解国际湿地遥感研究发展历史、把握湿地遥感研究国际前沿、进行国内湿地遥感研究布局提供借鉴。     

基于SPOT5遥感影像的湿地资源调查方法研究

通过利用SPOT5遥感影像对湿地资源调查方法的实验研究,探讨了遥感影像的融合方法,选取适合湿地资源调查的数据融合和重采样方法,并解译融合后的遥感数据。从而获取湿地研究区的分类数据。     

上海市湿地资源调查中的遥感技术应用

应用遥感图像进行湿地资源调查,查明了上海市湿地类型、分布及面积,搞清了湿地植物群落分布和分带、与植被群落分带相关的微地貌分带,受保护珍稀鸟类生态位分带和底栖动物分带;应用不同时相遥感图像调查了湿地微地貌的变迁,研究了鸟类自然保护区的生态容量;进行了工作地形底图的局部修编.     

湿地资源调查与管理的地理信息系统构建

针对湿地资源调查与管理需求,利用多期遥感影像、地理国情普查和湿地专题数据资源,基于黑龙江省地理信息公共服务平台,设计了湿地资源调查与管理地理信息系统的总体框架,并在此基础上,给出了湿地一张图、湿地监管、多期遥感影像监测等子系统的实现内容,为湿地资源调查与管理信息系统建设提供参考。     

江苏盐城湿地遥感动态监测及景观变化分析

利用CBERS、ETM、TM及MSS遥感数据,结合非遥感资料,提取了江苏盐城湿地资源信息,并采用景观类型转移矩阵、动态变化率、景观破碎化分析等方法和马尔可夫预测模型对江苏盐城湿地景观进行了分析.调查表明,近30 a研究区域总湿地面积变化不大,但天然湿地在减少,人工湿地在逐年增加,湿地人工化程度不断加重;整个研究区域生态环境遭到破坏,目前仍有待改善;造成研究区域景观格局变化的主要因素是人为因素.     

湿地资源调查更新若干问题探讨

对古浪县第二次全国湿地资源调查的技术、结果进行了系统分析,探索了研究区内湿地资源调查更新的方法,通过"天空地"协同和"互联网+"的调查更新技术全面更新研究区内湿地资源调查数据库,以全面掌握湿地资源状况。研究结果:1)古浪县第二次湿地资源调查范围内的非湿地类型面积达4 615.35 hm2,占全县第二次湿地调查总面积的59.31%。2)变更后县域内湿地资源总面积4 131.54 hm2,以河流水面、内陆滩涂、水库水面、沟渠为主要用地类型,较第二次调查湿地面积净减少3 650.25 hm2。3)"天空地"协同遥感监测技术为湿地资源变更监测提供高精度多源数据,保证了调查、监测的精度和准确性。     

基于第三次全国国土调查的湿地监测方案探索——以三江国家级自然保护区为例

以三江国家级自然保护区为试点区域,利用第三次全国国土调查成果结合公开的遥感产品进行湿地监测,获取湿地的基本情况和变化趋势,为开展长期可持续的湿地监测工作提供参考,作为自然资源调查监测成果应用探索。     

矿山地质灾害特征遥感研究

应用Quick Bird遥感数据对山西晋城煤矿开采引发的地质灾害进行调查，研究了不同类型地质灾害（塌陷坑、地面沉陷、地 裂缝）的遥感影像特征，对矿区地质灾害现状、成因、分布规律特点和调查精度进行了分析评价。     

中国东部重要经济区带湿地遥感调查与演变分析

利用多时相遥感数据对中国东部重要经济区带近140万km2的湿地资源进行了调查与监测.结果表明:我国中东部地区湿地类型多,面积大,但分布不均;近30～40 a间湿地总面积逐年减少,表现在潮间淤泥海滩(泥滩)、红树林和沼泽湿地大幅度缩减;人工围垦和水利工程建设等人类活动加速了中国东部重要经济区带湿地的破坏程度;调查区湿地面积的缩小和湿地景观破碎化的加重,导致湿地功能不断下降,生态环境进一步恶化.     

多时相遥感技术在湿地调查中的应用

以扎棱湖、鄂陵湖地区湿地调查为例，利用多时相遥感技术开展黄河流域湿地变迁调查，建立了3期湿地现状库，并统计分 析3个时期湖泊、河流和沼泽湿地变迁原因。     

基于3S的湿地景观格局动态变化研究——以银川平原为例

文章应用1991年的TM图像和2006年的ETM图像,将研究区湿地类型分为自然湿地(包括河流湿地、湖泊湿地、灌丛湿地)和人工湿地(包括水塘、输水渠、水产池塘),提取研究区两个时期的湿地景观,并应用斑块数量、斑块面积、破碎度指数、多样性指数、优势度指数和分维数指数分析了研究区的湿地景观变化情况。结果表明:从1991年到2006年,银川平原的湿地斑块数量和面积减小幅度很大,在研究时段内银川平原自然湿地的面积均大于人工湿地,但是自然湿地占有比例下降,人工湿地比例上升。从景观格局来看,1991年到2006年间,银川平原湿地景观的破碎度和优势度指数降低,多样性指数和分维数指数略有增加。     

中国湿地变化的驱动力分析

在全球气候变化及中国社会经济迅速发展的背景下,为了解中国湿地分布的时空动态特征及演化规律,以4期(1978年、1990年、2000年、2008年)中国湿地遥感制图数据和3期(1990年、2000年、2005年)土地利用数据为基础,同时考虑到对湿地变化的影响程度和数据的可获取性,选取12个影响因子(平均温度、平均湿度、累计降水量、人口数量、地区生产总值、农林牧渔产值、耕地面积、粮食产量、有效灌溉面积、水库库容量、除涝面积、治碱面积)研究1978年—2008年这30年间中国湿地变化的驱动机制。考虑到地理现象的空间非平稳性,本文采用地理加权回归的方法分析驱动因子对湿地变化的影响作用。地理加权回归作为一种局部线性回归方法,能够直观地反映湿地驱动因子对湿地作用的地域差异。结果表明:不同类型的湿地变化的主要影响因素不同,内陆湿地与温度、降水以及农业耕作灌溉等密切相关;人工湿地与经济发展水平和水利设施兴建密切相关;滨海湿地与农林牧渔产业和人口等密切相关。同一类型湿地变化的主要影响因素随着时间推移也有所变化,并且影响程度在地域上也存在较为明显的南北和东西差异。本次研究结果基本反映了1978年—2008年中国湿地变化的特征规律。     

海河流域湿地格局变化分析

利用遥感和GIS技术,制作了海河流域1980年、1990年、2000年和2007年4期湿地分布图,分析了湿地格局变化过程与区域气候变化以及人类活动的影响.结果表明:(1)流域内天然湿地面积萎缩趋势明显,由1980年的5360 km2降至2007年的4331 km2;人工湿地面积先增加后减小,由1980年的3492 km...     

双台河口保护区湿地景观格局变化研究

在分析国内外主要湿地分类系统、总结有关湿地分类方法的基础上,结合双台河口保护区的实际情况,建立了适合研究区的湿地景观分类体系。利用1988年、2001年和2007年三个时相的Landsat TM/ETM+遥感影像数据,分析研究区内湿地景观类型的变化特点,以及影响研究区湿地景观格局变化的主要因素。分析结果表明:从1988年到2007年,研究区内以天然湿地为主,但天然湿地面积呈减少趋势,比重从72.68%降到56.64%;人工湿地面积比重逐渐上升,从2.93%上升到11.86%,增加量为1988年人工湿地面积的3.04倍;非湿地面积的比重从24.38%变化到31.50%。人为因素已成为研究区湿地景观格局变化的主导因素。     

Mapping and characterization of inland wetlands using remote sensing and GIS

Sustainable management of wetland ecosystem is necessary as it serves the important functions such as food storage, water quality maintenance and providing habitat for different species of wildlife. Hence, an inventory of wetlands in any given area is a pre-requisite for their conservation and management. A study has been carried out to delineate the wetlands of east Champaran district of Bihar, India, using IRS ID LISS III data. The data for the pre and post monsoon seasons have been analysed and the wetlands have been qualitatively characterized based on the turbidity and aquatic vegetation status. The extent of water logging problem in the study area was inferred from the seasonal variation of waterspread during both the seasons. The three categories of wetlands (ponds/lakes, water logged areas and oxbow lakes) have been identified. From the analysis, it has been observed that the inland wetlands constitute 2.7% of the study area, of which 1.8% is subjected to water logging. Thus, this study highlights the usefulness of remotely sensed data for wetland mapping, seasonal monitoring and characterization.     

Mapping Wetland Areas Using Landsat-Derived NDVI and LSWI: A Case Study of West Songnen Plain,Northeast China

Increasing interest in wetlands for environmental management requires an understanding of the location, spatial extent, and configuration of the resource. The National Wetlands Inventory is the most commonly used data source for this information. However, its accuracy is limited in some contexts, such as agricultural and forested wetlands. An large number of studies have mapped wetlands worldwide from the perspective of land use and land cover change. However, information on the actual wetland planting areas annually is limited, which greatly impacts ongoing research. In this case study of the West Songnen Plain, we developed a simple algorithm for the quick mapping of wetlands by utilizing their unique physical features, such as annual display of phenological land-cover change of exposed soils, shallow flooding water, and plants from multi-temporal Landsat images. Temporal variations of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Land Surface Water Index (LSWI) derived from Landsat images in 2010 for wetlands at different growth stages were analyzed. Results show that during the ante-tillering phase, the NDVI value (above zero) is lower than the LSWI value of paddies because of flooding of shallow water; during the reproductive and ripening phases, the NDVI value is higher than the LSWI value (above zero); and during the post-harvest wetland planting phase, the NDVI value is still higher than the LSWI value, but the LSWI value is negative. Wetland areas can be detected using one or two images in the optimum time window. The algorithm based on the difference of NDVI and LSWI values derived from Landsat images was used to extract the actual wetland planting area. Validated alongside statistical data, the algorithm showed high accuracy. Therefore, this algorithm highlights the unique features of wetlands and can help in mapping the actual wetland area annually on a regional scale. Results further indicate that the new method has a classification accuracy of 92 %. In comparison, two traditional methods based on Landsat-7/ETM registered accuracy rates of only 83 % and 87 % respectively.     

MAPPING VEGETATION COMMUNITIES INSIDE WETLANDS USING SENTINEL-2 IMAGERY IN IRELAND

Wetlands provide habitat for a wide variety of plant and animal species and contribute significantly to overall biodiversity in Ireland. Despite these known ecosystem services, the total wetland area in Ireland has reduced significantly over the past few decades leading to an ongoing need to protect such environments. The EU Habitats Directive (92/43/EEC) has recognised several wetlands types as “priority” habitats. This study concentrates on a subset of the priority habitats focussing on some groundwater dependent terrestrial ecosystems, (in particular calcareous fens and turloughs), as well as raised bogs. Monitoring these sites across the country by field visits is resource-intensive. Therefore, this study has evaluated remote sensing as a potentially cost-effective tool for monitoring the ecological health of the wetlands. Identification and presence of certain vegetation communities can indicate the condition of the wetland, which can be used for monitoring, for example, activities causing degradation or the progress of restoration attempts. The ecological composition of the wetlands has been analysed using open-source Sentinel-2 data. 10 bands of Sentinel-2 Level-2 data and 3 indices, Normalised Difference Vegetation Index (NDVI), Enhanced Vegetation Index (EVI) and Normalised Difference Water Index (NDWI) were used to create vegetation maps of each wetland using Bagged Tree (BT) ensemble classifier and graph cut segmentation also known as MAP (maximum a posteriori) estimation. The proposed methodology has been validated on five raised bogs, five turloughs, and three fens at different times during 2017 and 2018 from which three case studies are presented. An overall classification accuracy up to 87% depending on the size of the vegetation community within each wetland has been achieved which suggests that the proposed method is appropriate for wetland health monitoring.     

青藏高原湿地遥感监测与变化分析

青藏高原是中国湿地分布较为集中的地区之一,也是全球变化的敏感区。了解青藏高原湿地分布与变化对湿地保护和全球变化研究具有重要意义。基于Landsat 8 OLI(operation land imager)数据,使用面向对象分类方法和人工解译相结合的方式得到2016年青藏高原湿地分布数据,结合2008年湿地分类数据以及高程、流域界线等辅助数据,分析了青藏高原的湿地分布现状和2008—2016年的湿地变化情况。结果表明:①2016年青藏高原研究区湿地总面积为115584 km2。其中,湖泊湿地面积为48737 km2,沼泽湿地面积为34698 km2,河流湿地面积为15927 km2,洪泛湿地面积为15035 km2,人工湿地面积为1188 km2。②2008—2016年,青藏高原湿地总面积增加3867 km2,主要表现为湖泊、河流和洪泛湿地的增加,但同时沼泽湿地减少5799 km2。③青藏高原的湿地分布与变化表现出显著的区域差异性。自然湿地的分布及面积变化集中在4~5km高程范围内,而人工湿地的变化则集中在2~4 km高程范围内;湖泊和洪泛湿地的增加集中在内流区,河流的增加及沼泽的减少集中在外流区。④青藏高原的气温和降水均呈上升趋势,与湿地总体变化呈正相关;各流域冰川面积的变化与湿地变化也具有相关性;人为因素对青藏高原的湿地变化以消极作用为主。该研究为青藏高原环境变化研究与湿地保护提供了有益支持。     

Impact of missing flow on active inundation areas and transformation of parafluvial wetlands in Punarbhaba–Tangon river basin of Indo-Bangladesh

Punarbhaba river of Indo-Bangladesh has experienced hydro-ecological alteration after installation of Komardanga dam in 1992 and consequently wetland and inundation areas have undergone into transformation. The present work intends to explore the impact of flow attenuation on contemporary and upcoming flood extent and flood plain wetlands. In post-dam condition, average and maximum flows are attenuated by 36 and 41%, respectively, and as a result the active flood prone area is squeezed considerably by 39.72%. Average flood water depth is also reduced by 37.87% (4.45metre) after flow modification. Due to shrinkages of flood prone areas, wetland area is also reduced from 215.70 to 90.40 km² and larger part of the present wetland area is under stress and critical state. Predicted flood prone areas in next 25 years will be 328.91 km² and consequently 65.63 km² wetland areas may further be under hydro-ecological threats. Release of ecological flow is essential to restore and preserve the wetland.     

环渤海滨海湿地时空格局变化遥感监测与分析

基于多期Landsat TM 等遥感数据, 采用目视解译和实地样点采集相互支撑的方法, 完成了环渤海 地区2000 年、2005 年及2008 年湿地提取和分类; 运用单一类型变化率模型、区域动态度模型和动态转移矩 阵, 揭示了环渤海湿地的时空格局、变化特点和驱动机制。研究显示环渤海地区的8 类湿地中, 属于人工湿 地类型的盐场和水库坑塘面积比例大且近8 年增长速度也最快, 年均分别增加205.52 km2 和146.10 km2, 滩 地和海涂减少最明显; 环渤海地区的三大流域中, 黄河流域湿地变化最显