基于遥感图像的湿地生态系统健康评价

黄河三角洲湿地是我国暖温带最完整、最广阔、最年轻的湿地生态系统.文中以遥感数据为基础,基于压力一状态一响应框架构建湿地生态系统健康评价指标体系,并运用熵权模糊物元的方法对研究区东营市河口区和垦利县湿地进行评价.研究表明,1997年、2001年、2006年的生态系统健康评价综合得分分别为0.6388、0.7361和0.8...     

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。     

北京野鸭湖湿地区域蒸散发遥感反演研究

蒸散发在很大程度上影响湿地的水热平衡,宏观掌握湿地区域的蒸散发量对于进一步研究湿地生态系统水文———大气———土壤、植被界面能量转化等过程变得尤为重要。本文在遥感技术基础上,基于地表平衡原理的SEBAL模型,对北京野鸭湖湿地区域蒸散发情况进行模型构建,利用1998年和2004年Landsat TM/ETM卫星数据获取相关地面特征参数及该地区的日蒸散发量,并结合水资源和植被盖度分析研究野鸭湖湿地区域日蒸散发量的动态变化情况。     

淮河流域中游湿地景观动态变化研究

采用空间测算模型,首先对基于土地利用一级分类的淮河流域中游湿地景观动态变化进行总体分析,然后对各二级湿地类型进行了详细的动态变化分析。结果表明,从各湿地景观类型变化速率来看,1950¹980年期间,淮河中游湿地景观格局变化明显,各湿地景观之间的转换量较大,天然湿地湖泊、河流、滩地、沼泽地萎缩,人工湿地水田和水库坑塘面积大幅度增长;19801980年期间,淮河中游湿地景观格局变化明显,各湿地景观之间的转换量较大,天然湿地湖泊、河流、滩地、沼泽地萎缩,人工湿地水田和水库坑塘面积大幅度增长;1980²000年期间,土地利用的基本格局变化很小。     

基于时间序列多源遥感数据的长江河口湿地生态系统长期演变过程与机制研究

受全球气候变化和人类活动的影响,长江河口湿地生态系统面临湿地面积萎缩、外来物种入侵、环境污染以及海岸侵蚀等诸多退化风险,实际应用中由于缺乏高质量长期连续的湿地变化监测资料,严重制约着湿地生态系统的长期演变规律及其驱动机制的研究,这对长远的湿地生态修复策略制定、湿地的生态修复和重建效果评估、湿地资源的合理保护和科学管理等产生了重大的影响。随着遥感技术的快速发展以及遥感数据可获取能力的不断提高,基于高质量长时间序列遥感数据分析湿地生态系统长期演变过程、规律、机制及其生态效应成为可能。本文以长江河口湿地生态系统为例,利用长时间序列多源遥感数据,针对已有湿地产品存在的时空不连续、一致性差、精度不高的问题,提出面向典型河口海岸湿地生态系统长期演变的遥感监测新方法,开展了长时间序列的长江河口湿地的遥感制图和变化监测研究,并在此基础上深化分析并探索了长江河口湿地生态系统结构和功能的长期演变过程、特征与驱动机制。     

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。     

三江平原西北部湿地农田化的生态效应研究

三江平原作为国家重要的农业生产基地,长期以来自然生态环境尤其是大面积湿地受到大规模农业开发的强烈作用,生态环境发生了较大变化。本文以三江平原西北部富锦和同江市为例,应用RS和GIS手段对研究区1975、1988、1993、1997、2001年和2006年6期Landsat遥感影像提取各地类面积,分析湿地农田化对该区气候、水文、生物多样性等方面的影响,结果表明：30年来湿地减少51．38万公顷,耕地增加70．98万公顷,湿地农田化给该区域带来气候变暖、“冷湿”效应减弱、生物多样性减少等不同程度的生态环境问题。根据统筹人与自然和谐的科学发展观,提出了恢复和重建三江平原湿地生态系统的对策和建议,研究该地区湿地农田化具有重要意义,有利于促进经济、社会和生态环境可持续协调发展,保障国家商品粮基地的建设和粮食生态安全,同时为保护三江平原区域生态环境、永续利用区域土地资源提供科学参考。     

基于遥感影像的哈尔滨市湿地动态演变及驱动分析

基于1987年、1996年、2002年、2007年的多时相、多分辨率遥感影像,对哈尔滨湿地进行解译,分析哈尔滨湿地近20多年的空间分布及动态演变,并探讨了自然和人为因素对湿地生态系统的影响。     

全球典型流域地表覆盖变化与净生态系统碳交换量时空相关性分析

随着社会经济的发展,流域管理目标已从早期的防洪、供水、航运等转变为注重资源利用和生态保护的综合管理,并在全球生态系统碳平衡中扮演着重要角色。作为量化生态系统固碳能力的重要指标,净生态系统碳交换量(NEE)在不同地表覆盖类型中的碳源/汇能力存在显著差异。探究全球典型流域地表覆盖类型与NEE的时空相关性对流域生态管理等具有重要意义。本文以全球30 m地表覆盖数据(GlobeLand30)和全球陆地净生态系统碳交换量数据为基础,分析2000—2020年全球8个典型流域的地表覆盖及NEE时空变化特征,研究地表覆盖类型变化与NEE的时空相关性。结果表明：(1)2000—2020年,流域内耕地、裸地、人造地表、湿地、水体及苔原面积增加,草地面积先增加后减少,整体为增加状态;(2)2000—2020年,流域整体NEE先减小后增加,整体为减小趋势,碳汇能力增强;(3)2000—2020年,草地与NEE呈显著负相关,耕地、裸地、人造地表、湿地及水体面积与NEE在2010—2020年呈正相关,地表覆盖类型变化对NEE有显著影响。本文可为流域碳中和管制和土地利用空间优化调控提供理论参考,推动流域协同减排和高...     

图览中国湿地

湿地与森林、海洋并称为地球三大生态系统,被誉为"地球之肾".我国是世界上湿地生物多样性最丰富的国家之一,湿地类型多,从沿海到内陆、从平原到高原山区都有分布.我国目前共有64个国际重要湿地,899个国家湿地公园,湿地保护率达到50％以上.本期我们将走进我国最大的沼泽分布区和我国第一个国家湿地公园,一睹我国湿地绘就的生态画...     

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...     

Hybrid spatiotemporal simulation of future changes in open wetlands: A study of the Abitibi-Témiscamingue region,Québec,Canada

Among the most productive ecosystems around the world, wetlands support a wide range of biodiversity such as waterfowl, fish, amphibians, plants and many other species. They also provide ecosystem services that play important roles in relation to nutrient cycling, climate mitigation and adaptation, as well as food security. In this research, we examined and projected the spatiotemporal trends of change in open wetlands by coupling logistic regression, Markov chain methods and a multi-objective land allocation model into a hybrid geosimulation model. To study the changes in open wetlands we used multi-temporal land cover information interpreted from LANDSAT images (1985, 1995, and 2005). We predicted future spatial distributions of open wetlands in the administrative region of Abitibi-Témiscamingue, Quebec, Canada for 2015, 2025, 2035, 2045 and 2055. A comparison and assessment of the model’s outcomes were performed using map-comparison techniques as well as landscape metrics. Change analysis between 1985 and 2005 showed an increase of about 63% in open wetlands, while simulation results indicated that this tendency would persist into 2055 with a continuous augmentation of open wetlands in the region. The spatial distribution of predicted trends in open wetlands could provide support to local biodiversity assessments, management and conservation planning of the open wetlands in Quebec, Canada.     

The potential of using LiDAR and color-infrared aerial imagery for palustrine wetland typology and change

Wetlands are dynamic landscapes and their spatial extent and types can change over time. Mapping wetland locations, types, and monitoring wetland typological changes have important ecological significance. The National Wetlands Inventory data suffer from two problems: the omission error that some wetlands are not mapped, and the out-of-date wetland types in many counties of the United States. To address these two problems, we proposed an automatic wetland classification model for newly mapped (or existing) wetland polygons lacking typological information. The research goals in this study were (1) to develop a nonparametric and automatic rule-based model to assign wetland types to palustrine wetlands using high-resolution remotely sensed data and (2) to quantify wetland typological changes based on the wetland types obtained from the previous step. The model is a direct application of the Cowardin et al. (1979) wetland classification system without modification. The input information for the proposed model includes Light Detection and Ranging (LiDAR)-derived vegetation height and color infrared aerial imagery-derived vegetation spectral information. We tested the model for the palustrine wetlands in Horry County, SC, and analyzed 29,090 palustrine wetland polygons (101,427 ha). The model achieved an overall agreement of 87% for wetland-type classification and showed the dynamics of wetland typological changes. This nonparametric model can be easily applied to other areas where wetland inventory needs updating.     

Topographic and spectral data resolve land cover misclassification to distinguish and monitor wetlands in western Uganda

Wetlands provide vital wildlife habitat and ecosystem services, but changes in human land use has made them one of the world’s most threatened ecosystems. Although wetlands are generally protected by law, growing human populations increasingly drain and clear them to provide agricultural land, especially in tropical Africa. Managing and conserving wetlands requires accurately monitoring their spatial and temporal extent, often using remote sensing, but distinguishing wetlands from other land covers can be difficult. Here, we report on a method to separate wetlands dominated by papyrus (Cyperus papyrus L.) from spectrally similar grasslands dominated by elephant grass (Pennisetum purpureum Schumach.). We tested whether topographic, spectral, and temperature data improved land cover classification within and around Kibale National Park, a priority conservation area in densely populated western Uganda. Slope and reflectance in the mid-IR range best separated the combined papyrus/elephant grass pixels (average accuracy: 86%). Using a time series of satellite images, we quantified changes in six land covers across the landscape from 1984 to 2008 (papyrus, elephant grass, forest, mixed agriculture/bare soil/short grass, mixed tea/shrub, and water). We found stark differences in how land cover changed inside versus outside the park, with particularly sharp changes next to the park boundary. Inside the park, changes in land cover varied with location and management history: elephant grass areas decreased by 52% through forest regeneration but there was no net difference in papyrus areas. Outside the park, elephant grass and papyrus areas decreased by 61% and 39%, mostly converted to agriculture. Our method and findings are particularly relevant in light of social, biotic, and abiotic changes in western Uganda, as interactions between climate change, infectious disease, and changing human population demographics and distribution are predicted to intensify existing agricultural pressure on natural areas.     

Mapping small wetlands of Kenya and Tanzania using remote sensing techniques

Although wetlands in Tanzania and Kenya have great potentials for agricultural production and a multitude of uses, many of them are not even documented on official maps. Lack of official recognition has done little in preventing there over utilization. As the wetlands continue to play remarkable roles in the movement of people and terrestrial species in the region, it is important that they are monitored and properly managed. This study was undertaken in Usambara highlands and the Pangani floodplain in Tanzania, the Mount Kenya highlands and Laikipia floodplain in Kenya to map the different types of wetlands in terms of their size, density, spatial distribution and use patterns. Remote sensing techniques and field surveys were adopted, and 51 wetlands were identified in flood plains within the semi-arid and sub-humid lowlands, and inland valleys in the region. The detailed maps generated showed the intensity of wetland use, inland valleys being the most intensively used, and are useful in monitoring changes in wetlands for their effective management. The use of multispatial resolution imagery, combined with field survey and GIS produced satisfactory results for the delineation and mapping of small wetlands and their uses.     

杭州湾滨海湿地时空格局变化遥感调查研究

采用TM、SPOT-5卫星遥感数据,通过建立杭州湾滨海湿地分类体系和解译标志并进行人机交互解译,完成了杭州湾1987、1995、2003和2009年滨海湿地提取和分类。研究了4期杭州湾滨海湿地的利用状况、面积,以及时空格局变化情况,研究显示:1987~2009年期间,杭州湾滨海湿地主要表现为滩涂湿地的逐年减少和库塘湿地的逐年增加;1995年之前湿地变化以自然驱动力为主,之后人类活动影响明显,对近海域、滩涂不断开发,尤以南岸为主;以杭州湾湿地公园为典型的沼泽草甸湿地得到了较好的保护。     

基于天宫一号高光谱数据与Landsat TM数据的湿地利用变化监测

本文利用2013年4月18日获取的天宫一号高光谱成像仪数据和1985年5月1日获取的Landsat TM数据,对黄河入海口地区湿地的土地利用状况进行了监测研究.通过对比分类结果发现,该地区近30年来人类活动对湿地的影响强烈,滩涂开垦、水产养殖业占用自然水面现象严重.同时由于天宫一号高光谱成像仪数据具有更高的光谱和空间分辨率,其分类精度优于Landsat TM,更适合于湿地的监测.     

环渤海湾-莱州湾地区湿地现状遥感调查

应用Landsat-7 遥感数据和GIS技术对环渤海湾-莱州湾地区湿地现状进行了调查，调查该区湿地类型、面积和分布现状，并对湿地现状遥感调查结果进行了分析。