高分1号融合光谱特征提取杭州湾河口沿岸湿地典型植被信息方法研究

河口沿岸湿地典型植被信息的遥感分类提取,是监测河口湿地生态环境变化的重要前提之一.以杭州湾河口沿岸湿地为研究区,通过实地采集的典型植被光谱数据与国产高分1号卫星影像数据建立相关关系,并结合面向对象方法的分割尺度及波段比等参数的设置,利用面向对象分类方法进行杭州湾湿地典型植被信息提取.研究结果表明:基于高分1号高空间分辨率数据,结合典型植被光谱特征和面向对象分类方法,有利于提高典型植被信息提取的精度,可以有效地提取湿地典型植被信息.     

基于数据挖掘和高光谱数据的湿地植被精细分类

以大丰市沿海滩涂湿地区域为研究区,以机载高光谱影像为主要数据源,冠层高度模型(canopy height model,CHM)数据为辅助数据,采用数据挖掘的方法对高光谱数据进行特征规则提取,实现了湿地植被的精细分类.结果表明:3种湿地植被分类结果的总体精度为90.3%,说明数据挖掘技术在处理高维数据时不仅可以提取重要程度较高的数据,而且可以减少数据量,提高数据处理效率与分类精度;与传统的支持向量机分类法(SVM)分类结果进行对比,基于数据挖掘的湿地植被精细分类总体精度比SVM分类方法高10.8%,表明数据挖掘方法在湿地植被高光谱遥感分类问题上具有较大优势.     

向海湿地植被生产力与水禽多样性关系的研究

湿地植被与湿地水禽是湿地生态系统的重要组成部分,也是湿地生态系统发挥其生态服务功能的基础.2010年、2011年夏季,通过对向海湿地5个调查样点水禽种类、数量进行的观察统计,获取了水禽多样性的信息,通过卫星遥感数据计算的归一化植被指数(NDVI)获取同一时间段不同样点的湿地植被生产力情况,分析了不同样点间水禽多样性与植被生产力间的关系.结果表明:5个调查样点中同发滚水坝的植被生产力最高,水禽多样性也较高;付老文泡的植被生产力较低,水禽多样性也最低.水禽多样性指数与植被生产力呈正相关关系,但线性关系不明显.影响两者间关系的主要因素为有天气、交通等自然因素,农田劳作、放牧、捕鱼等人为干扰因素,以及调查过程中水禽活动本身具有一定的随机性.本研究为探索利用卫星遥感影像数据监测与评估水禽多样性的方法提供了依据.     

基于Sentinel-1和Sentinel-2影像的洪泽湖国家湿地公园水生植被信息提取

【目的】探索利用光学遥感和雷达遥感数据进行湖泊湿地水生植被信息提取方法。【方法】以洪泽湖国家湿地公园为研究区,基于Sentinel-1的SAR影像和Sentinel-2的MSI影像,利用面向对象影像分析技术,结合EVSI、NDVI、SR特征指数和对象之间的上下文特征,以及挺水植被高度的差异所对应SAR影像上的后向散射系数,在对象级的基础上建立决策树模型对湿地水生植被进行分类,分析洪泽湖国家湿地公园水生植被以及挺水植被的分布状况。【结果】研究区水生植被类群分类精度为89%,Kappa系数为0.85;挺水植被种群分类精度为85.2%,Kappa系数为0.76。与基于像元分析方法的结果相比,面向对象的影像分析方法具有更高的精度;湿地水生植被以沉水植被和挺水植被为主,其中挺水植被中以荷叶和芦苇为主。【结论】本研究提出的湖泊湿地水生植被信息提取方法具可行性,可为湿地管理与决策提供科学依据。     

额尔齐斯河河谷沿岸湿地植被调查

采用定点、选取典型样线和样地的植物调查方法对额尔齐斯河河谷的湿地植被进行了实地的调查。2010年植被调查样点106处,2011年共选的典型样线5个、植被调查样点94处。利用野外采样数据并结合2010年该区遥感影像对额尔齐斯河河谷的湿地植被进行区系划分;对研究区湿地自然植被的类型特征及分布情况进行了分析;归纳影响研究区湿地植被分布的影响因素,同时提出研究区湿地植被保护的相关措施。结果表明：额尔齐斯河河谷沿岸湿地的植被可分为4个植被类型,10个植被亚型,20个群系。     

高光谱数据湿地植被类型信息提取

以美国Sacramento-San Joaquin三角洲为研究区,利用高光谱和高空间分辨率遥感影像HyMap数据,在光谱特征分析和实测数据的基础上,构造特征指数,建立决策树分类模型对湿地植被进行分类。研究结果表明,湿地植被在近红外波段(0.75~1.3μm)上有明显的光谱特征差异,根据这些差异,可以构造合适的特征指数,实现湿地植被在物种水平上的识别。     

东北三江平原地区水位梯度对湿地植被群落生态特征的影响

【目的】探究三江平原湿地水文因子与湿地植被群落类型的关系以及水位梯度与湿地植被生态特征的耦合关系,分析水文情势对湿地植被群落的影响,为湿地生态恢复与生态系统的科学管理提供依据。【方法】以东北三江平原洪河国家级自然保护区湿地为研究区,基于野外调查选取水位梯度明显的9条样线共90个样点数据,建立以物种为横坐标、样点为纵坐标的21×90的矩阵。采用PC-ORD 5对矩阵数据进行双向指示种分析(TWINSPAN),对保护区湿地植被群落进行数量分类并分析群落类型与水位梯度的关系,使用CANOCO 5对矩阵数据进行除趋势对应分析(DCA),探究湿地植被群落分布与水位梯度的关系。最后利用Origin 2018对典型湿地植被的株高及生物量与水位数据进行高斯拟合,探究水文梯度变化对湿地植被生态特征的影响。【结果】TWINSPAN结果显示,洪河自然保护区湿地植被可划分为12个群落类型,群丛类型沿水文梯度的变化体现了植被类型由湿生植被向旱生植被演替的变化趋势,表明水位变化对湿地植被群落的演替与分布具有重要作用。样地DCA分析结果表明,湿地植被群丛的分布呈现一定的规律,植被群落类型及分布主要受水位梯度的影响。物种DCA排序结果显示,湿生植被、湿中生植被、旱生植被在排序图上均有明显的分布范围和界限,影响植被分布的主要环境因子是水位梯度。高斯拟合结果表明,3种典型湿地植被的高度和生物量随水位的变化趋势均为先增加后减少。小叶章(Calamagrostis angustifolia)、毛果苔草(Carex lasiocarpa)、漂筏苔草(Carex pseudocuraica)的最适水位生态幅分别为:[4.46 cm,20.04 cm]、[8.30 cm,28.40 cm]和[40.87 cm,48.71 cm],3种湿地植被的高度及生物量对应最大水位排序均为:小叶章<毛果苔草<漂筏苔草,此结果与分类和排序结果相符合。小叶章的高度及生物量对水位梯度的变化最敏感。【结论】水位梯度为洪河国家级自然保护区湿地植被群落类型与分布的首要环境因子,优势种的分布体现了所属植被群落的分布特征,并且具有指示生境的作用。水位梯度对湿地植被的生态特征有极显著影响,不同湿地植被对淹水水位适应性的差异导致其最适水位生态幅的差异明显。     

河南湿地植被类型及其利用与保护

湿地与农田、森林并列为地球上的三大生态系统 ,湿地植被是湿地为态系统的重要组成。研究湿地中植被的合理利用及保护有着重要的意义。本文在对河南省湿地植被全面调查的基础上 ,总结出湿地植被的 5种类型 ,9大群系纲 ,5 2个群系。对湿地植被的利用和保护进行分析之后 ,提出湿地植被保护与合理利用的对策     

利用决策树模型的湿地提取与分类

为解决因湿地环境复杂且类型多样导致光谱混淆而难以对其自动遥感提取的问题,采用决策树模型的湿地信息提取方法,以Landsat OLI影像光谱特征和经缨帽变换后的数据为基础,结合不同类型湿地的环境特征和空间特征信息,提出先分区再分类的思想,构建决策树分类模型.对原始影像进行缨帽变换,利用变换后的湿度分量及地物的光谱特征规律,将研究区划分为水体区域、植被区域和非植被区域,然后分别对各个区域进行再分类,逐层分级,最终实现不同类型湿地的分级提取.研究结果表明:采用分区分类思想构建决策树模型,可以有效提取湿地信息,精度达87.50%.     

数字化空间多媒体地图系统VMS在湿地植被调查中的应用

以长江淤泥淤积型湿地-北固山湿地为研究区,采用集成全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术的数字化空间多媒体地图系统VMS(Video Mapping System),进行湿地植被调查,获取优势种芦苇的空间分布及多媒体资料,探讨了VMS应用于湿地植被调查的特点,研究结果对于保护和合理开发利用湿地资源有着重大的意义.     

基于高光谱的湿地植被冠层叶绿素反演研究

植被冠层叶绿素含量直接反映植物的生长健康情况.以三江平原洪河湿地自然保护区为研究区,采用地面实测光谱数据为数据源,通过对光谱数据预处理以及特征参数(植被光谱指数、吸收特征)提取,在冠层尺度上,利用统计方法分析了植被叶绿素的敏感波段,并对植被叶绿素含量和光谱特征参数进行了相关性分析,最后,构建了植被叶绿素冠层反演模型并进行了验证.结果表明,原始光谱反射率在690~720,755~770nm叶绿素含量具有较高的相关性,植被指数DD与叶绿素含量有非常高的相关性.研究证明,基于吸收特征反演植被叶绿素也是较好的方法之一.     

2001-2010年东洞庭湖湿地NDVI指数的水位响应

利用TIMESAT拟合2001年至2010年东洞庭湖的MODIS-NDVI数据,获得整个东洞庭湖湿地A及湿地西侧B和南侧C三个区域的NDVI时间序列.通过分析NDVI时间序列与水位变化关系、绘制样本自相关曲线及计算Spearman秩相关系数(ρs),研究了东洞庭湖湿地植被覆盖和水位变化两方面功能状态,并探讨东洞庭湖湿地植被覆盖对水位变化的响应.研究表明:1)东洞庭的植被覆盖状况受水位作用是以年为周期,每周期内的4月及10月底出现一个峰值,丰水期7月份出现一个降低过程;二次多项式拟合显示植被覆盖峰值的水位临界点在24~25m左右.2)三个研究区植被受湖泊水位作用大小关系是:A区B区C区,其主要影响因素是植被类型与区域高程的差异.3)在2003,2006及2009年这三个三峡的重要蓄水年,位于水陆交错带的NDVI值与水位的秩相关系数变化较大;三峡蓄水水位从135m上升至175m的这三年,三区域全年的ρs分别增长至0.641,0.687,0.518,相关性增强.三峡蓄水对东洞庭湖植被覆盖与湖泊水位关系产生一定影响.     

北固山湿地水文情势与湿地植被的关系

湿地水文情势与湿地植被相互关系与作用机制研究是湿地科学的重要内容,为了加强对湿地的优化管理,改善湿地功能和效益,提高湿地生产量．通过对湿地植被、水文情势的调查,计算不同高程滩面的淹水深度与淹水历时,分析湿地水周期与芦苇分布,研究了镇江内江南岸北固山一大东沟湿地的水文情势与湿地植被分布的关系．结果表明：该湿地水文具有显著的年周期、月周期和日周期特征,不同高程植被带的淹水频率、淹水历时和淹水周期都有明显差异,由此控制着湿地植被分布呈现显著的带状特征．研究发现,76．4％的芦苇群落主要集中在3．38～3．88m的高程滩面上。淹水历时为180天,淹水频率为49．3l％,露干周期为11月～次年4月,其中关键的露干时期为3～4月．根据芦苇植被分布范围与水文情势的关系,提出了湿地水文管理建议．     

临汾涝河巨河水库湿地植被的数量分类研究

以涝河﹑巨河水库湿地植被为研究对象,在野外调查的基础上,典型取样79个,用TWINSPAN进行数量分类.结果显示:涝河水库湿地植物种类共64种;巨河水库湿地植物种类共57种;TWINSPAN分为16个群丛.受自然和人为因素的影响,临汾涝河﹑巨河水库湿地植被表现出水生植物较少,旱生和旱中生植物较多的特点.     

洪湖湿地需水量分析系统的构建与应用

采用SQL Sever2005管理空间和属性数据,以Visual C#和Arc Engine为开发平台,构建洪湖湿地需水量分析信息系统.根据洪湖地区地形和地理数据,采用格网法计算洪湖湿地静库容;针对洪湖湿地地理位置和功能,构建洪湖湿地需水量模型;根据研究区多年水文气象数据,对洪湖湿地水量平衡状况进行计算、分析和预测.运用GIS技术,本系统实现了洪湖湿地需水量的定性和定量分析,为洪湖湿地保护与生态恢复提供信息服务和管理决策支持.     

基于高分1号影像的鄱阳湖水陆交错带植被演替分析

3S(GPS、GIS和RS)技术可以为湿地研究、合理评价湿地变化和预测未来湿地发展趋势提供强有力的技术保证。选取鄱阳湖湿地为研究区,由于卫星遥感技术可以在较短时间内获取连续的大范围的空间信息,具有空间宏观性,采用2013年和2017年2期的高分1号遥感数据,综合运用RS与GIS技术系统,利用卫星遥感技术获得鄱阳湖生态经济区土地利用信息,在波普特征分析和影像特征的基础上,基于专家知识发现探索水体、泥滩、湿生植物和挺水植物等信息的自动提取方法,为高分1号影像处理和湿地研究提供参考。通过面向对象分类方法对遥感影像解译结果的综合分析,对鄱阳湖研究区域水陆交错带植被的演替进行分析。     

南昌青云谱机场鸟击防范措施研究

机场鸟击灾害的根源在于机场生态环境对鸟类的吸引,减少机场生态环境中吸引鸟类的生态因子是解决机场鸟击威胁的根本方法.立足南昌青云谱机场植被和鸟类生态环境调查数据,综合参考南昌市鸟情和植被的历史资料,针对该机场运行特点,运用生态环境治理原理,从生物链治理鸟害的主动防范角度,对植被、湿地、飞行区土质、围栏和场区内道路规划等方面提出了生态方法治理措施.     

滨海湿地植被演替研究进展及其展望

滨海湿地植被是滨海湿地生态系统的重要组成部分,包括在滨海湿地基质上发育的以湿生与水生植物为优势的各类植物群落.滨海湿地植被的演替是滨海湿地研究的重要内容,红树林、盐沼群落和海草场是主要的研究对象.文章对国内外滨海湿地植被演替的研究成果进行了综述,突出介绍了红树林演替过程的复杂性、林隙次生演替以及国内在盐沼演替研究方面取得的进展;给出了适用演替理论的研究案例,列举了几种演替研究方法及其成果;最后,在总结国内既有研究的基础上,从研究方法与思路、研究意义、研究对象、研究的实践指导作用等多个方面,就国内研究的未来发展做了展望,强调了多尺度整合研究、干扰后次生演替研究的重要性,指出数值模拟系统前景广阔.     

不同植被覆盖对查干湖湿地土壤腐殖质的影响

为探究不同植被覆盖对查干湖湿地土壤腐殖质的影响,以查干湖湿地为研究对象,从土壤环境与植物之间响应关系的角度出发,分析不同剖面、5种不同类型植被(芦苇+香蒲、芦苇+苔藓、碱蓬、水稗、芦苇)土壤腐殖质碳含量变化及其红外光谱结构特点。结果表明：盐碱湿地土壤中的腐殖质碳、胡敏酸碳、富里酸碳的含量变化趋势呈现深层大于浅层,胡敏素碳的含量远小于胡敏酸碳和富里酸碳,土层深度对于腐殖质组分影响明显,且不同植被土壤腐殖质碳含量总体呈现出芦苇>水稗>碱蓬>芦蒲>芦苔的趋势;胡敏酸和富里酸在不同植被土壤中的化学结构相似,具有相同的官能团。研究结果对揭示盐碱湿地土壤腐殖质的形成与转化具有一定理论意义和实践意义,为查干湖盐碱湿地土壤环境修复及优势植被筛选提供基础数据及科学指导。     

基于3S技术的湿地生态系统动态监测

目的研究遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)相结合的3S技术在湿地生态系统动态监测与评估过程中的应用,并证明其有效性和可行性.方法以福田红树林自然保护区为例,通过3S技术获取2006—2015年间3个时相原始的遥感影像数据,并进行预处理;建立数据库,提取湿地信息;结合实地观测对提取的数据进行纠正;根据各项湿地生态系统评价指标对研究区湿地的生态系统的湿地面积变化、空间分布变化、植被覆盖率变化、景观格局变化进行定量统计分析.结果 3S技术实现了对福田红树林自然保护区部分范围的湿地生态系统近10年的动态监测,得到了湿地生态系统的现状和变化趋势,提高了监测的自动化、智能化水平.结论利用3S技术可以实时、全面地掌握湿地生态系统的动态变化,是对湿地进行保护和管理高效而准确的方法.