GIS和RS技术在湿地资源研究中的应用——以大庆市湿地为例

以大庆市湿地为研究对象,以地理信息系统和遥感技术为技术平台,介绍了湿地环境因子研究工作程序及湿地现状类型分布研究,分析了地理信息系统和遥感技术在湿地资源研究中的地位和作用,从而为GIS与RS技术在湿地资源应用研究中提供理论支持。     

基于3S技术的湿地生态景观格局动态变化的研究

以我国最大的丹顶鹤栖息地--扎龙自然保护区为研究对象,基于3S技术(全球定位系统GPS、遥感技术RS和地理信息系统GIS),利用2000,2004年两期Landsat TM遥感图像和1:50 000地形图数据为基础数据源,运用景观生态学理论和方法研究生态景观格局的动态变化,定性、定量分析土地利用、土地覆盖的时空演变,从而为湿地保护和水禽类动物栖息研究提供基础数据.     

湿地信息遥感监测与演变模拟研究进展

随着气候的变化以及社会经济的迅速发展,全球的湿地资源正在不断萎缩,研究自然和人为因素双重影响下的湿地变化过程和未来演变趋势,对湿地资源的保护、规划和管理等具有重要意义。本文在综合近年来湿地监测相关研究的基础上,从湿地信息的遥感提取技术、未来演变模拟两个方面对遥感技术在湿地景观时空演化模拟中的应用现状进行了详细的论述,同时对各种技术存在的问题以及优势进行了分析,最后根据研究进展对未来湿地景观时空演化模拟研究过程中的问题进行了展望。     

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。     

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。     

鄱阳湖湿地地理信息系统建设及其关键技术研究

以鄱阳湖湿地为研究对象,建立了集知识、模型和决策为一体的鄱阳湖湿地基础地理信息系统,在一定程度上解决了湿地生态经济建设中环境污染及水文监测、洪涝灾害预测、湿地土地规划时空演变模拟以及水利枢纽建设等不同行业相关业务之间既紧密联系又相互隔离的矛盾。     

辽河口湿地管理信息系统设计与实现

为了对辽河口湿地生态修复与科学管理保护提供基础支撑,本文设计并开发了辽河口湿地管理信息系统:系统以基于网络的地理信息系统(WebGIS)为基础,以整合湿地演化过程和退化机制、河口区生态用水的河网调控、河口湿地净化功能为关键技术,实现了辽河口湿地数据的信息化和系统化管理,能够为湿地管理与决策提供依据。     

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。     

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。     

鄱阳湖湿地基础地理信息系统的建立研究

利用地理信息系统、遥感、计算机网络、空间数据库和虚拟仿真等技术,建立集知识、模型和决策为一体的鄱阳湖湿地基础地理信息系统,实现电子政务、水利工程运行与管理、生态环境管理与监测、水土流失管理与监测、水资源规划与实时调度管理、防汛会商辅助决策支持等功能,为湿地的合理开发利用和科学、规范管理提供技术支持。     

湿地生态恢复与重建信息系统建设构想

从湿地生态恢复与重建的特点、研究现状及研究方向进行分析,指出湿地恢复与重建信息化的必要性和已有信息系统的不足。针对湿地生态恢复与重建信息系统的结构和主要功能进行探讨,提出建立集评价、分析、预测和监测于一体的湿地生态恢复与重建信息系统。通过系统开发,不仅可为湿地生态恢复与重建的决策服务,而且可实现对湿地水质、生物资源特征等多项指标信息进行动态管理。     

大九湖国家湿地公园的GIS管理实施探析

以神农架大九湖湿地公园为研究对象,介绍了大九湖国家湿地公园GIS管理系统功能和目标;分析了该系统构架体系;阐述了该系统空间数据库建设;指出大九湖高山湿地公园GIS管理系统将为湿地研究和湿地管理提供技术和决策支持,从而实现湿地公园管理科学性和规范性。     

遥感技术在银川市湿地生态研究中的应用

银川市近年湿地生态系统较往年有较大的改善,主要体现在湿地面积的增长。本文主要运用RS技术对遥感图进行处理以及运用GIS技术,以银川市部分地区为研究对象,进行湿地生态系统健康分析研究,从而得出结论,并依据此结论对银川市生态系统健康进行评价与研究,提出相应建议,并希望有关部门能够参考并运用于银川市湿地生态健康的保护。     

一种基于TM影像的湿地信息提取方法及其变化检测

近年来,有着"地球之肾"之称的湿地,其对于生态环境的特殊性和重要性受到全世界的极大关注,湿地研究己成为当前国际上的热门领域。本文结合缨帽变换及决策树分类法提出了一种新的湿地提取方法。首先对原始影像进行缨帽变换,提取其湿度分量,利用湿度分量进行分级提取,区分湿地与陆地。接下来在深入分析研究区影像光谱特征规律的基础上,建立了湿地信息提取决策树模型,用于区分不同类型湿地。最后,对两个时相的湿地分布影像进行了变化检测,提取出了湿地的变化范围。     

3S技术在湿地研究中的应用

湿地具有多种生态服务功能,研究和保护湿地具有重要的意义。本文以福建闽东沿海湿地研究和保护应用3S技术进行调查研究为例,介绍了采用3S技术进行湿地调查研究的程序、方法和技术,总结了新技术应用的经验和体会,以供同行开展类似工作参考。     

黄河流域湿地景观时空演变格局分析

湿地景观的时空演变及其驱动因素研究是湿地生态恢复与保护的重要参考,本文利用1980—2015年7期黄河流域土地利用数据构建黄河流域湿地矢量数据集,基于景观格局指数对黄河流域湿地的时空演变特征进行定量和定性分析;采用转移矩阵对每两个时期湿地资源的转移类型和数量进行计算与分析。研究结果表明,①1980—2015年,黄河流域湿地率为3.5%,其中自然湿地率约为2.0%,即黄河流域的湿地类型以自然湿地为主。②斑块面积结果显示,黄河流域湿地总面积减少了312.74km²,表现为人工湿地增加,自然湿地减少;自然湿地中沼泽湿地呈增加状态,主要是在2005—2010年增加了979.22km²,滩地呈减少状态,减少了1218.19km²,主要发生在1990—1995年和2005—2010年。斑块密度结果显示,随着河渠和滩地受人为活动影响程度的加大,两者的斑块破碎化程度逐渐加大。最大斑块指数结果显示,水田是黄河流域的主导湿地类型,沼泽和湖泊是自然湿地中的主导湿地类型。③黄河流域湿地类型与非湿地之间转换是黄河流域景观转换的主要组成部分,其中沼泽与滩地是面积发生变化的主要湿地类型。     

基于GIS和RS的郑州黄河湿地生态健康评价

基于遥感影像数据、基础地理数据和湿地监测数据,以郑州黄河湿地为研究区,选取归一化植被指数、景观多样性指数、景观形状指数、斑块密度指数、聚合度指数、平均弹性度、水体面积等7个评价指标,建立生态系统健康评价模型,对其健康状况进行评价。结果表明,郑州黄河湿地生态健康状况中等,湿地格局基本完整并具有一定的恢复能力。     

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.     

Sentinel-2影像多特征优选的黄河三角洲湿地信息提取

以北方典型河口湿地—黄河三角洲湿地为研究区,采用在特征选择和分类提取等方面具有明显优势的随机森林算法,对研究区内的湿地信息进行提取。首先基于多时相、光谱信息丰富的Sentinel-2数据生成4类不同的特征变量,包括光谱特征、植被指数和水体指数、红边指数、纹理特征;再根据以上特征构建6种不同的提取方案,对黄河三角洲湿地信息进行提取并验证不同方案的提取精度,旨在选择最佳方案改善湿地信息提取的效果。结果表明:(1)有效地使用多种特征变量是提高湿地信息提取的关键,就不同特征对湿地信息提取的贡献率而言,红边指数植被指数和水体指数光谱特征纹理特征;(2)基于随机森林算法优选的特征变量提取效果最佳,总体精度高达90.93%,Kappa系数为0.90,表明随机森林算法可以有效地进行特征选择,在特征变量数据挖掘的同时,仍能保证湿地信息提取的精度,提高运行效率。本研究为湿地信息提取在数据源选择、特征选择和方法选择方面提供了一种新思路、方法和技术手段。