三都湾互花米草的遥感监测

本文尝试通过分析滩涂上外来入侵植物群落的植物学和生态学特征,就闽东宁德地区三都湾海域的互花米草生长与变化状况,探讨如何实现利用遥感数据快速监测滩涂上的外来入侵植物的方法,为生物入侵监控工作提供决策依据.研究表明以缨帽变换的方法处理LandsatETM 和TM多光谱数据所获得的土壤视面和植被视面为基础,进行分层次分类可监测滩涂上互花米草的生长与分布扩展状况.     

基于无人机高光谱的外来入侵种互花米草遥感监测方法研究——以黄河三角洲为研究区

互花米草(Spartina alterniflora)入侵性非常强,已被正式纳入我国第一批外来入侵物种名单。互花米草的疯狂蔓延已影响到当地土著物种的生长和空间分布,因此有关管理部门迫切需要互花米草的空间分布和扩散动态数据,但目前还没有一个有效的监测手段。针对这一需求,本文作者提出了基于无人机高光谱的外来入侵种互花米草遥感监测研究方案,拟以黄河三角洲为研究区,利用无人机高光谱遥感新型技术,分析不同情形下(不同生长状况、不同观测条件、不同环境条件等)互花米草的光谱特征,建立鲁棒的互花米草遥感检测模型,研究互花米草无人机高光谱图像高效获取方法,以实现互花米草的高效、准确监测,为亟需的外来入侵种互花米草业务化监测提供有效的技术手段。     

互花米草对江苏潮滩沉积和地貌演化的影响

江苏潮滩面积大,岸滩冲淤动态变化复杂.人工引种互花米草对江苏海岸潮滩沉积地貌演化有较大影响,主要体现在影响潮滩沉积速率、物质分布及潮水沟地貌系统的发育等方面.根据定点站位不同年代的高程数据,分析Pethick-Allen模型在江苏潮滩盐沼的适用性;在现场采集柱状样并在室内进行137Cs分析,根据分析结果及前人研究结果,利用P-A模型分析计算江苏潮滩不同时期的沉积速率,结果表明互花米草的引种加快了潮滩沉积速率,它使潮滩沉积地貌演化脱离了原来的渐进函数关系.在选择的典型断面上采集表层底质样,在激光粒度仪上进行粒度分析,结果表明,互花米草易使细颗粒沉积物沉积,大米草滩和盐蒿滩表层沉积物主要来自潮水沟输送.根据野外调查并结合遥感分析,互花米草滩内潮水沟宽深比小,密度大,水道稳定,有别于光滩或大米草滩的潮水沟形态.     

Impact of the cord-grass Spartina alterniflora on sedimentary and morphological evolution of tidal salt marshes on the Jiangsu coast, China

1Introduction Asanimportantcomponentofthecoastalsys tem,tidalflatsareformedbytidalactionunderthe conditionofabundantfine grainedsedimentsupply;theybecomeafocusofthestudyonland oceaninter actioninthecoastalzonebecausetheseareasare subjectedtointensehumanac…     

长江河口湿地互花米草入侵对沉积物中汞形态特征的影响研究

通过分析长江河口湿地典型植物根际沉积物柱样(0～40 cm)中总汞(THg)、甲基汞(MeHg)及其与粒度、总有机碳(TOC)、还原态硫等环境因子之间的关系,探讨了互花米草(Spartina alterniflora)入侵对沉积物中汞形态特征的影响及主控因子。结果表明：(1)不同植物(互花米草、芦苇(Phragmites communis)、海三棱藨草(Scirpus mariqueter)和水葱(Scirpus tabernaemontani))根际沉积物中THg均值为49.9～100.9 μg/kg,其与粒径小于16 µm颗粒物组分体积百分比及TOC含量之间存在显著正相关关系(r²=0.85,p<0.01;r²=0.58,p<0.01),这意味着沉积物中矿物−有机物复合体细颗粒物的空间分异决定着总汞的空间分异。互花米草入侵促进了细颗粒的沉积,进而间接促进了沉积物中总汞含量的增加。(2)不同植物根际沉积物中MeHg均值为0.3～1.4 μg/kg,MeHg/THg均值为0.4%～1.4%,互花米草、芦苇及海三棱藨草根际沉积物中MeHg含量及MeHg/THg值随深度增加不断减小,但无显著差异,表明了互花米草入侵对沉积物中汞甲基化过程的影响可能有限。Pearson相关分析表明,MeHg/THg与THg、TOC、酸挥发性硫之间不存在显著的正相关关系。硫的K边同步辐射结果进一步表明了硫形态(如有机硫和S²⁻)变化与MeHg变化关系不大。MeHg/THg值呈表层(0～8 cm)高,底层低的分布规律,表明了表层沉积物中汞的甲基化潜势较大,这可能与表层新鲜有机质(如藻类和植物凋落物)的不断供给及其降解过程密切相关,还需深入研究。     

融合浅层特征的深度卷积神经网络互花米草遥感监测方法

基于2018年10月份黄河口入海两侧的LANDSAT8 OLI影像,提取植被指数和缨帽变换分量共9维光谱特征,构建融合浅层特征的8层深度卷积神经网络(deepconvolutionalneuralnetwork,DCNN)分类模型,开展互花米草(SpartinaalternifloraLoisel)遥感监测的方法研究,并从不同的浅层特征来具体分析互花米草的监测结果。结果表明:(1)在分类方法上,DCNN模型的总体分类精度最高,达到90.33%,与支持向量机(support vector machine, SVM)、随机森林(random forest, RF)分类器相比,精度分别提高4.78%、2.7%,互花米草的生产者精度分别提高了2.56%、0.47%,说明在滨海湿地遥感影像分类中, DCNN有着更好的应用潜力;(2)融合浅层特征后, DCNN的总体分类精度和互花米草的识别精度分别提高了0.34%和3.25%,有效提高了对互花米草的监测能力。其中,融合归一化植被水分指数(NDII)浅层特征的DCNN分类方法中,互花米草的识别精度提高最多,为2.56%,比值植被指数(RVI)次之,为2.32%。研究结果可为互花米草的监测与管理提供技术与数据支撑。     

杭州湾南岸互花米草潮滩底质粒度及其分布特征

以杭州湾南岸为例,探讨互花米草（Spartina alterniflora）潮滩底质的粒度及其分布特征。结果表明杭州湾南岸互花米草潮滩底质由黏土质粉砂、粉砂、粉砂质砂和砂质粉砂组成;从杭州湾口向湾内,互花米草潮滩底质中值粒径逐渐变粗,分选性变好;从低潮滩向高潮滩,互花米草潮滩底质的中值粒径逐渐变小,分选性变差。互花米草盐沼的形成使得潮滩底质粒度及其分布特征产生明显改变。     

中国滨海湿地互花米草群落甲烷通量研究的综述

互花米草(Spartina alterniflora)具有较强的固碳作用,了解互花米草群落的甲烷通量可为评估互花米草的净碳汇功能提供重要参数。本文分析了我国滨海湿地互花米草群落CH₄通量的总体特点和机制,结果表明：①不同地区互花米草群落CH₄通量无明显规律且差异较大。不同生长环境下的环境因子对CH₄排放有综合调控作用,其中很大部分是通过影响土壤中与CH₄产生有关的微生物影响CH₄通量。②互花米草群落CH₄通量夏季最高、冬春较低;日通量则处于不规则的波动中,但总体白天通量高于夜晚。CH₄通量季节差异与温度、生物量和光照呈正相关,温度影响参与CH₄生成的微生物的活性,生物量为CH₄产生提供有机质原料,光照则通过光合作用影响有机质的合成;日通量差异除与温度和光照有关外,最主要还受到潮汐变化的影响。③无潮水覆盖时CH₄通量远大于有潮水覆盖时。有潮水覆盖时互花米草下部作为CH₄排向大气的重要通道受阻,同时CH₄被储存于土壤或排放到潮水中,落潮后才进入大气,因此CH₄通量更低。④刈割会降低CH₄通量。互花米草植株为CH₄的产生提供了重要原料,同时利用通气组织将CH₄排放到大气,刈割切断了CH₄传输途径并减少了地上生物量,因此降低了CH₄通量。     

基于点云与影像融合的黄河三角洲互花米草提取方法

针对卫星遥感技术在对滨海湿地互花米草监测时受分辨率、气候条件等多种因素限制存在一定局限性且通过单一的影像数据提取互花米草时精度不稳定的问题,提出了基于无人机点云与影像融合的面向对象互花米草提取方法。以黄河三角洲自然保护区为研究对象,获取了该区域的点云和多光谱影像。先将地面滤波后提取的植被点云与多光谱影像进行特征组合优化,然后对融合影像采用FNEA算法进行多尺度分割后采用基于改进的最近邻算法进行面向对象分类,最终得到的互花米草生产者精度和用户精度分别达到了82.53%和86.43%,较未融合点云的提取精度分别提高了22.34%和7.66%,分类结果的总体精度从89.54%提升至92.61%,且融合点云后影像能够有效区分两种生长状态的互花米草,表明本文提出的方法能够有效提高互花米草的提取精度。     

Quantizing and analyzing the feature information of coastal zone based on high-resolution remote sensing image

1Introduction With the development and application of remotesensing technology, people fromthe international re-mote sensing community have realized the issue thatwe have immoderately emphasized characteristics ofvast volume data and great detail of remot…     

基于长时序遥感影像的胶州湾秋季叶绿素a浓度变化及其影响因素研究

水体中叶绿素a的含量是研究浮游植物生物量、初级生产力的重要指标,因此对于河口海湾区域叶绿素a的长期监测具有重要的生态学意义。借助遥感技术能够获取长时序大范围观测数据的特点,本文利用1986-2015年的Landsat TM/ETM+影像,通过构建基于实测数据的定量反演模型,得到了30年来胶州湾海域秋季叶绿素a浓度的分布情况:叶绿素a浓度的空间分布规律稳定,呈现西北高东南低的特点,叶绿素a浓度均值呈波动略有上升的趋势。本文利用遥感反演的胶州湾海表面温度及胶州湾流域的土地利用分类和景观格局指数,从自然因素和人为因素两方面对胶州湾叶绿素a浓度时空分布的影响因素进行分析,发现胶州湾秋季叶绿素a浓度与海表面温度密切相关,并且受到近海养殖区破碎化程度、修建大型人工设施等人为因素的影响。     

遥感在海岸岸滩稳定性分析中的应用

利用多时相航卫片图像信息和现场观测资料相结合的研究方法,通过对三门湾自然环境、水动力条件、泥沙运动等因素分析,研究海岸岸滩形态及演变过程,指出该地区的岸滩稳定性现状和影响因素.提出利用航卫片技术有空间分布和环境动态分析方面的优势,结合常规水文地形资料进行海岸岸滩稳定性综合分析的新思路.     

海岸带遥感调查规范的需求分析及其制定流程设计

在对海岸带遥感调查规范需求分析的基础上,叙述了海岸带遥感调查规范应包括的主要内容,研究了海岸带遥感调查规范制定的流程,探讨了该规范制定过程中需要注意的问题,并对其应用前景进行了展望。     

Seasonal methyltin and (3-dimethylsulphonio)propionate concentrations in leaf tissue of Spartina alterniflora of the Great Bay estuary (NH)

Concentrations of total recoverable inorganic tin (TRISn), monomethyltin (MeSn³⁺), dimethyltin (Me₂Sn²⁺), trimethyltin (Me₃Sn⁺) and (3-dimethylsulphonio)propionate (DMSP) were determined in leaves of Spartina alterniflora from three sites in the Great Bay estuary (NH) from 8 May to 15 September 1989. Total methyltin concentration increased from 8·9 ng g⁻¹ (fresh weight) on 8 May to 472 ng g⁻¹ on 23 May, decreased to 52 ng g⁻¹ on 7 June and 16ng g⁻¹ on 20 June, and remained low until the last sample on 18 September. Statistical calculations showed that methyltin concentrations varied significantly with sampling week, but not with site. DMSP concentrations showed very different behaviour. During the same sampling period DMSP concentrations varied only from 7·5 to 26 μmol g⁻¹ (fresh weight). DMSP concentrations varied significantly for site, but not sampling week.     

外来种互花米草对中国海滨湿地生态系统的影响评价及对策

互花米草是出于保滩护岸的目的被引入中国的,现在已经成为中国滨海湿地重要的植被,对原有的湿地生态系统产生了重要影响。结合目前的资料和研究成果,介绍了互花米草的基本特征和在中国的引种扩散过程;从生物学条件、自然因素、人为因素等角度分析其在中国的扩散原因;探讨互花米草在中国滨海湿地的生态功能,评价其对滨海湿地环境、生物多样性、生态系统总体等方面的影响;综诉当前控制措施的研究进展并总结了相应的对策。提出对互花米草生态功能的评价要因时因地进行,关于其生态效益、控制措施和综合利用等方面的研究需进一步深入。     

基于遥感反演的海阳海域悬浮泥沙时空分布特征研究

选用2004—2017年不同时期的Landsat ETM+/OLI影像,利用2014年海阳核电站附近实测数据建立该区域表层悬浮泥沙质量浓度的多组反演模型,对比分析悬浮泥沙的时空分布特点。结果表明,研究区内悬浮泥沙质量浓度冬季高于夏季,其分布受河流输沙和海洋动力条件的双重影响,丁字河口为悬浮泥沙的重要供应来源。研究区内高质量浓度悬浮泥沙占比在海岸工程施工时期有升高现象。海岸工程建设对邻近海域悬浮泥沙的分布会产生影响,利用遥感技术反演海阳市邻近海域悬浮泥沙质量浓度可以反映人类海岸工程活动的影响。遥感技术监测悬浮泥沙的时空分布特点可以揭示环境的变迁,为众多海岸工程的建设提供数据支持和相关分析。     

海草光学遥感监测研究综述

海草生长在热带、亚热带和温带海洋水域, 是全球海洋生态系统中重要的结构和功能组成部分, 具有极高的生态服务价值。由于受到人类活动和自然灾害的强烈影响, 海草正在全球范围内快速衰退, 因此开展海草资源监测与保护具有非常重要的意义。随着传感器技术的发展, 光学遥感在海草监测中表现出卓越优势。本文综述了国内外海草遥感监测研究现状, 重点总结了研究内容、技术和方法, 论证了海草光学遥感监测的可行性, 旨在为我国海草光学遥感监测厘清适宜数据和可靠技术方法, 并指明潜在研究方向。同时也希望能为海草遥感监测提供借鉴, 并拓展海草资源科学管理的思路。     

基于遥感的广西防城湾海岸线变迁分析

随着人口增长、城市化和工业化的迅速发展、政策刺激以及对外贸易的日渐加强,防城湾沿岸海岸线变迁加剧。本文利用1973,1979,1990,2000年的Landsat卫星遥感影像和2010年的HJ-1B(环境与灾害监测预报小卫星星座B星)卫星遥感影像,分析了近40 a来防城湾海岸线的变化特征。结果表明:1973—2010年间,防城湾沿岸不断向海推进,陆域面积共增加了4 216.61 hm²;海岸线总长度则减少了36.96 km,其中淤泥质岸线减少最为剧烈,其次为基岩岸线;海岸线变化主要受人为因素影响。根据防城湾的区域特征,将整个研究区划分为防城江口、暗埠口江和渔澫岛3个岸段分别进行详细分析表明:防城江口沿岸以基岩岸线为主,海岸线在1973—2010年间变迁程度很小,仅在防城江河口沿岸向海扩张了约74.58 hm²;暗埠口江沿岸以淤泥岸线为主,近40 a间该岸段岸线不断向海推进,许多原本曲折多变的鹿角湾被逐渐填充;渔澫岛海岸线变迁最为剧烈,近40 a来陆域面积共增加了2 027.41 hm²,岸线长度缩短了2.46 km,遥感影像监测显示1990年时渔澫岛已经陆连,同时从渔澫岛的分形维数计算结果可以看出其海岸线日趋平直。     

Study on fluctuations of plume front and turbidity maximum in the Hangzhou Bay by remote sensing data

On the basis of the time series of AVHRR data from NOAA satellites and the geographical information system PURSIS, fluctuations of the plume front and the turbidity maximum in the Hangzhou Bay, reflected by the distributions of temperature and suspended sediment concentration respectively, are studied in view of long-term behaviors or seasonal and tidal cycles. The data suggest that the effect of front plays an important role in the development of the turbidity maximum close to the Changjiang Estuary > while the effect of tide dominates over the development of another very turbid water situated in the shoal areas in the southern Hangzhou Bay.     

近30年来莱州湾滨海湿地景观格局变化特征研究

基于莱州湾滨海湿地特征以及野外实地观测数据,利用landsat遥感影像手段,揭示1990—2018年莱州湾滨海湿地景观格局变化特征,并结合景观指数分析莱州湾滨海湿地异质性.结果表明,1990—2018年间,莱州湾滨海湿地呈现人工滨海湿地面积增加而天然滨海湿地面积减少的趋势.截至2018年莱州湾滨海湿地面积总计1954 ...