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    科研進(jìn)展

    東北地理所完成高精度中國國家尺度濕地遙感制圖

    文章來(lái)源:東北地理所    |    發(fā)布時(shí)間:2020-04-15    |    【打印】 【關(guān)閉

        濕地由于其重要的生態(tài)系統功能與服務(wù)而被認為是最重要的生態(tài)系統類(lèi)型之一,在聯(lián)合國2030年可持續發(fā)展目標(SDGs)的近300個(gè)技術(shù)指標中,與濕地相關(guān)的指標有75個(gè)。由于受到氣候變化影響和人類(lèi)活動(dòng)的干擾,全球濕地面積損失顯著(zhù),濕地生態(tài)系統退化嚴重。精準的濕地空間分布信息對于理解濕地生態(tài)系統格局-過(guò)程-功能與服務(wù)等具有重要的支撐作用,是濕地保護與管理政策制定與實(shí)施的重要依據。已有的濕地制圖受分類(lèi)系統、遙感數據源、野外驗證不足等方面的影響,在精度及時(shí)效性方面不能滿(mǎn)足當前濕地科學(xué)研究和濕地資源的可持續管理的需求。構建面向濕地精細管理的濕地遙感分類(lèi)系統,深入挖掘新的遙感數據源,研發(fā)高效的濕地遙感分類(lèi)方法,實(shí)現高精度國家尺度濕地遙感分布信息提取,對于國家生態(tài)文明建設和山水林田湖草生態(tài)保護修復等具有重要的科學(xué)意義和應用價(jià)值。

      中科院東北地理所地理景觀(guān)遙感學(xué)科組研究人員結合國際濕地公約(Ramsar)的濕地定義,充分考慮中空間分辨率遙感影像的分類(lèi)潛力和濕地科學(xué)研究的應用需求,構建了適合于中國濕地特點(diǎn)的、面向中空間分辨率遙感影像的濕地遙感分類(lèi)系統,將中國濕地分為3個(gè)大類(lèi)14個(gè)二級類(lèi)。通過(guò)覆蓋全國范圍的野外調查,并收集相關(guān)國家重大科研項目野外調查數據,構建了具備海量樣點(diǎn)的濕地樣本數據庫。在以上工作的基礎上,研發(fā)了集成面向對象方法與多層次決策樹(shù)的分類(lèi)方法(hybrid object-based and hierarchical classification approach, HOHC),應用1436景Landsat 8 OLI遙感數據,完成了2015年高精度中國國家尺度濕地分布信息提取(我們將此數據命名為CAS_Wetlands),分類(lèi)精度高達95%。

      中國濕地遙感分類(lèi)方法和分類(lèi)流程框架圖

      中國濕地遙感分類(lèi)樣本空間分布圖

      研究結果表明,2015年中國濕地面積為45.1萬(wàn)km2,其中70.5%的濕地是內陸濕地;14個(gè)濕地二級類(lèi)中內陸草本沼澤面積最大,為15.2萬(wàn)km2。在大的地理分區、省域、不同降水梯度、不同高程梯度上的對比分析發(fā)現,中國濕地分布的空間異質(zhì)性明顯。

      本研究提出的基于中等空間分辨率遙感影像的濕地遙感分類(lèi)系統和分類(lèi)方法可為全球尺度的濕地遙感分類(lèi)提供借鑒;完成的高精度中國濕地分布數據將為構建長(cháng)時(shí)間序列、具有連續性的、可比較的中國國家尺度濕地分布數據集奠定基礎,可為我國的濕地生態(tài)保護與精細管理提供重要的支撐,為濕地生態(tài)相關(guān)研究提供重要的數據基礎。

      中國濕地分布格局

      不同空間尺度中國濕地分布差異分析

      該研究由毛德華副研究員、王宗明研究員、賈明明副研究員、姜明研究員、宋開(kāi)山研究員和美國印第安納大學(xué)李林教授、美國羅德島大學(xué)王野喬教授、中科院空天院曾源研究員等共同完成。成果發(fā)表在ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing (中科院JCR一區,IF = 6.924)。該研究由國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目(2016YFA0602301、2016YFC0500201、2016YFC0500408)、國家自然科學(xué)基金面上項目(41771383、41671219、41730643)、東北地理所優(yōu)秀青年基金、中國科學(xué)院青年促進(jìn)會(huì )會(huì )員項目(2017277,2012178)和國家地球系統科學(xué)數據中心共同資助。

      論文信息:Mao D., Wang Z., Du, B., Li, L., Tian, Y., Jia, M., Zeng, Y., Song, K., Jiang, M., Wang, Y., 2020. National wetland mapping in China: A new product resulting from object-based and hierarchical classification of Landsat 8 OLI images, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 164, 11-25.

      鏈接:https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2020.03.020.