近三十年长江口横沙岛潮滩湿地地貌演变对河口工程的响应

由于人类活动的不断加剧和入海泥沙的日益减少,我国部分河口潮滩湿地已面临严重的侵蚀退化风险,给沿岸城市发展带来巨大威胁,实现河口潮滩湿地的科学管理和合理利用极为紧迫。本研究利用1990—2017年多期长江口深水航道北导堤工程与横沙岛成陆-促淤工程前后区域海图地形数据,使用ArcGIS地理配准、等深线数字化、数字高程模型建立和叠加分析等功能分析长江口横沙岛潮滩湿地地貌、等深线形态与地形冲刷-淤积厚度的时空变化过程。研究结果表明,长江口深水航道北导堤工程与横沙岛成陆-促淤工程的实施,改变了横沙岛潮滩湿地周边水域的水文泥沙动力条件,使得地貌冲淤时空特征发生变化：1）深水航道北导堤工程与横沙岛成陆-促淤工程的实施极大地推动了特征等深线的向外延伸,其中0、2和5 m等深线包络面积年均最大增长率（2009—2013年）分别是工程前（1990—1998年）的42.13、280.73和235.65倍,0~1、1~2、2~3、3~4及4~5 m等深线包络体积整体呈现1990—1998年、1998—2009年、2009—2013年增加,2013—2017年较为明显减少,潮滩湿地"长高不长大"的趋势;2）冲刷-淤积频率特征表现为工程前微淤（1990—1998年）、工程后微淤（1998—2009年）、淤积增加明显（2009—2013年）及微冲（2013—2017年）,长江入海泥沙通量的减少对2 m等深线以深区域的潮滩发育可能产生一定影响。     

基于HICO高光谱的黄河口湿地植被识别方法

湿地植被制图是湿地自然资源管理过程中的一项重要任务。文中选取黄河口湿地为研究区,应用海岸带高光谱成像仪影像,提出了一种基于包络线去除的改进型光谱角匹配(Spectral Angle Mapper based on Continuum Removal,SAM_CR)方法,对芦苇、狄草、碱蓬和怪柳等湿地典型植被进行分类提取。结果表明,SAM_CR湿地典型植被种类识别的总体精度由传统SAM方法的74.87%提高到80.61%。     

青海湖流域瓦颜山湿地辐射平衡和地表反照率变化特征

利用2014年5月至2015年11月青海湖流域瓦颜山湿地观测的辐射资料,综合分析了辐射相关因子的变化特征。结果表明：瓦颜山湿地总辐射和净辐射的最大值都出现在7月,最小值都出现在12月;大气长波辐射最大值出现在8月,最小值出现在12月;地面长波辐射最大值出现在7月,最小值出现在2月。阴天对总辐射和地面反射辐射削弱作用比较明显,对大气长波辐射增强作用明显,对地面长波辐射和净辐射的影响季节差异性很大。瓦颜山湿地地表反照率的年均值为0.26。在无积雪覆盖条件下,地表反照率在冻结期明显大于消融期,最大值出现在12月。夏季地表反照率均值为0.185,略小于下垫面同为草甸的青藏高原唐古拉站。在暖季,土壤水分也是影响高寒湿地地表反照率变化的重要因子,随着表层土壤含水量的增加,地表反照率随之减小。     

地面成像和非成像地物光谱仪在不同水分环境下湿地植被光谱特征对比研究——以东洞庭湖湿地区域苔草植被光谱特征为例

利用SOC710VP成像光谱仪和ASD Field Spec 3地物光谱仪在湿地区域获取了典型湿地植被苔草光谱反射数据信息,比较了在不同水分环境下两个仪器在400—1 000 nm波长范围的光谱特征,对两种仪器的光谱结果进行了9种典型植被指数运算和比较。结果表明,在不同的水分环境下(土壤含水率51%、32%、14%三个区域比较分析)SOC710VP的反射率曲线和地物光谱仪ASD Field Spec 3的趋势相近,二者有很好的一致性,表现在550 nm和730 nm的反射峰,690 nm和970 nm的吸收谷,以及连续的近红外反射平台。二者也有非常明显的区别:1)SOC710VP在3个土壤水分环境下的苔草叶片光谱值都大于ASD Field Spec 3所采集到的苔草叶片光谱反射值;2)SOC710VP反射率曲线没有ASD Field Spec 3测出的原始光谱曲线平滑,波动幅度变化更大,在近红外波段较明显,变化更清晰,利于后续的光谱端元聚类分析。综上证明:成像光谱仪获取的数据具有图谱合一、光谱曲线特征可靠的特征,在湿地近地高光谱遥感研究中具有很大潜力,拓展了湿地资源遥感监测的技术手段。     

基于随机森林分类方法和多源遥感数据的湿地植被精细分类

利用大丰市沿海滩涂湿地区域的高光谱影像和同时期的机载LIDAR数据,结合影像的光谱信息,采用随机森林算法(RF)对研究区进行湿地植被精细分类,并分析和评价分类模型参数设置对总体精度的影响,最后与SVM分类结果进行对比。结果表明:随机森林分类方法的总体精度为90.3%、卡帕(Kappa)系数为0.874;与传统的SVM分类方法相比,RF法均提高了4种湿地植被的生产者精度和使用者精度。通过分析RF分类模型参数设置对总体精度的影响,得出当生长树个数为30、生长树深度为30时,分类精度最高。     

基于SVM的极化SAR沿海滩涂分类

采用全极化SAR影像对江苏沿海滩涂进行了基于SVM的分类研究。首先在极化特征的基础上,引入影像的纹理特征,然后将这些特征进行不同的组合并进行归一化,最后利用SVM对江苏沿海滩涂进行分类和精度评估。结果表明,各向异性度参数与平均散射强度结合可以提高地物分类精度,纹理特征也会对养殖塘和水田的区分起到一定的作用。相干矩阵元素可以提供Cloude-Pottier分解所不包含的信息,将它们加入特征空间分类时,分类效果显著提高。另外,实验也表明,当过多的特征参与分类时,会影响最终的分类效果。     

外源铁补给对潜流人工湿地脱氮效率影响的模拟研究

通过模拟实验,研究不同浓度外源铁补给对种植芦苇(Phragmites australis)的潜流人工湿地氮元素去除能力的影响,并初步探讨了其作用机理。结果表明,铁补给有利于促进人工湿地对水体中总氮和硝态氮的去除效率,且高浓度铁(50 mg/L)的促进作用比低浓度铁(25 mg/L)更强;但由于二价铁氧化过程中与铵态氮的硝化作用竞争吸氧,使铁补给仅仅促进了上层人工湿地对水体中铵态氮的净化作用,不利于下层人工湿地对铵态氮的净化。外源铁进入人工湿地系统后,其浓度迅速下降,且上层人工湿地水体中的二价铁浓度低于下层人工湿地,而上层人工湿地水体中的可溶性总铁和三价铁浓度高于下层人工湿地。随着水力停留时间的增加,人工湿地水体的pH总体上先升高后降低,而氧化还原电位则先降低后升高;对pH而言,加铁处理的人工湿地水体的pH总体上低于对照组,且下层人工湿地水体的pH低于上层,对照组则相反;对于氧化还原电位,加铁处理的人工湿地水体的氧化还原电位高于对照组,且下层氧化还原电位高于上层,对照组则相反。外源铁补给可以在一定程度上促进人工湿地对总氮和硝态氮以及上层人工湿地对铵态氮的去除效率,同时,外源铁自身的浓度和形态以及系统水体的pH和氧化还原电位也将发生显著变化。     

松花江流域湿地保护生态补偿机制研究

为研究湿地保护生态补偿机制,本研究以松花江流域湿地为例,通过分析松花江流域湿地的生态现状,结合生态补偿的案例,探讨松花江流域湿地保护生态补偿机制,主要包括:退耕还湿补偿、开发重建补偿、封闭及立法补偿、湿地银行补偿、湿地替代费补偿、湿地被许可人自行补偿等。在补偿的过程中,注意解决补偿的主客体、补偿的融资和支付、退耕居民的安置和补偿的收费等一系列问题。并对湿地恢复后期的保护管理工作提出相关建议,为松花江流域湿地保护和恢复提供科学依据。     

湿地植物内生细菌多样性研究进展

湿地植物内生细菌作为一种新型微生物资源,在维持湿地生态系统平衡中发挥重要作用。内生细菌系统分布于湿地植物的不同组织部位,具有丰富的物种多样性及污染物降解、非豆科固氮、促进植物生长和生物防治等功能。在湿地生态系统中,内生细菌在宿主植物体内受植物组织保护而免于外界恶劣环境干扰,更易发挥生物功能。综述了湿地植物内生细菌的概念、物种、分布和功能多样性,探讨了内生细菌在研究中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

基于RS和GIS的日照万平口潟湖湿地景观格局演变研究

以日照万平口潟湖湿地为研究对象,利用遥感影像及GIS技术,选取景观格局指数,对1990-2014年万平口潟湖湿地的景观格局变化进行研究。结果表明:自1990年到2014年,潟湖浅滩、绿地、建设用地的面积显著增加,养殖池和耕地在潟湖湿地范围内已全部转化为潟湖浅滩、绿地和建设用地。潟湖湿地的景观格局指数表明,湿地景观类型多样性呈下降趋势,均匀度指数增加,聚集度和连通性显著上升。从景观格局分析的结果来看,奥林匹克水上公园的建设在一定程度上优化了万平口潟湖湿地的景观格局,湿地景观破碎化程度有所下降,为了更好地开发和利用潟湖湿地资源,提出了一些保护对策和建议。