利用GF-1和Landsat遥感数据监测长江口海岸带湿地近40年变化及其驱动因子分析

发布时间：2020-10-13 05:13

　　 研究河口海岸带湿地长时间演变对湿地保护管理和海岸带资源评估具有重要意义。本文获取长江口 1979-2016年13景Landsat-MSS/TM/OLI多光谱影像和2015年13景GF1-PMS数据,对两个典型实验区(崇明东滩和启东海岸带)的分类算法进行对比,其中PMS高空间分辨率数据采用易康的面向对象分类方法,Landsat-OLI影像采用五种分类算法(非监督分类的ISODATA,监督分类中最大似然和支持向量机分类,以及决策树和面向对象分类),其中基于CART的决策树算法总精度最优,达到87%,Kappa系数达到0.84,最终选用面向对象加决策树的算法应用到长江口 Landsat时间序列影像中,得到沿岸湿地要素近40年的面积变化情况。研究表明,2015年长江河口海岸带湿地总面积为4,725 km~2,自然湿地占63.5%(3,000km~2),人工湿地占21.2%(1,002 km~2),非湿地占15.3%(723km~2),湿地总面积相比1979年增加了 662km~2,自然湿地面积减少了 163 km~2,而人工湿地面积增加了 766 km~2。湿地总的变化趋势为河口区不断淤积,自然湿地转变为人工湿地,人工湿地转变为建筑用地等非湿地。结合Costanza生态系统服务价值估算模型,本文细化并修正了七种湿地类型和三种非湿地的单位生态服务价值,得到1988,1995,2000,2009,2015年生态服务价值 ESV(Ecological Service Value)分别为 658.7,551.4,681.7,1244.1,1379.1 亿元/年。研究表明自然湿地单位价值明显大于人工湿地,且自然湿地ESV占总生态服务价值大于80%,近30年间自然湿地ESV从572.8亿元/年增加到1113.3亿元/年,人工湿地也从83.8亿元/年增加到240亿元/年。其中沼泽ESV增加明显,滩涂ESV先增加,随后从2000年后开始降低,主要由于滩涂作为重要的土地后备资源,开垦严重导致减少。长江口三个区域中,南北支自然湿地ESV变化不大,但人工湿地ESV增加显著;中支河道湿地生态服务价值最高,其中84.7%来源于自然湿地的贡献,人工湿地生态服务价值仅有略微上涨。比较分析长江口三个区域湿地变化的驱动因子,表明南北支湿地主要受人类活动影响明显,中支河道区主要为自然湿地,主要受多种自然水文因素影响。北岸启东沿岸和南岸南汇东滩湿地因经济快速发展和港口水利工程修建,以及过度开垦滩涂等自然湿地转变为水库、养殖鱼塘,GDP增长与人工湿地的增长具有相同的趋势,而与滩涂面积变化趋势相反;当长江处于丰水年,中支湿地因淹没和冲刷入海明显减少;因长江上游水库和水坝的修建导致从2000年后,长江输沙量骤减,同时近年来受海平面上涨等气候变化影响,分析表明崇明东滩淤积速率下降明显;其他自然因素如海水入侵,土壤侵蚀等都控制着中支河道区自然湿地的变化。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P748;X87
【部分图文】：

减少季节变化对植物生长的影响，以便能够保证植被的丰度、生物量和水文??环境大体相同［６５］。所有影像选择无云或少于１０％云层覆盖。影像信息见表２．１。??表２．２和图２．２显示的是Ｌａｎｄｓａｔ－８?ＯＬＩ和ＧＦ－１?ＰＭＳ在有效载荷和光谱波段??９??

水量（立方米），输沙量：一定时间内通过河流某一断面的泥沙质量（吨）），来??源于长江水利委员会泥沙公报（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｊｗ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｚｗｚｃ／ｂｍｇｂ／）；??海图水深数据：２０１１年电子海图，如图２．３，来源于海军海道测量局??ｈｔｔｐ：／／ｅｎｃ．ｎｇｄ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｃｈａｒｔＩｎｄｅｘＧＵＩ．ａｓｐｘ??图２．３长江口?２０１１年诲图??Ｆｉｇ．２．３?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｎａｕｔｉｃａｌ?ｃｈａｒｔｓ?ａｔ?ｔｈｅ?Ｙａｎｇｔｚｅ?Ｅｓｔｕａｒｙ?ｉｎ?２０１１??１３??

浙江大学硕士学位论文?第二章数对比ＧＦ－１、Ｌａｎｄｓａｔ－８和ＧＥ影像和实地验证，人工解译１０祌地物类别，对见表２．６。??通过目视研究区域高分辨率影像，观察发现崇明岛北部和东部区域包积农业用地，利用高分影像目视识别相对规则的农业用地并根据崇明县统资料验证所分类农业用地面积，因此本文也把水稻田划分为湿地范畴，这以往研究中过少统计了人工湿地的面积缺陷［５（）］。此外，６?ｍ水深根据２０１子海图为基准进一步矢量化到２００９年Ｌａｎｄｓａｔ影像中，再根据深水和星光谱上的差异，我们建立了水深（ｙ）和ＮＤＷＩ（ｘ）最优的二次多项式关７７．３９ｘ２－?１６．６３ｘ?＋?５．０１?（Ｒ２＝０．５８４），如图?２．４，研究发现?ＮＤＷＩ在?０?到?０．３用作识别水深低于６ｍ的水体，验证方程到时间序列的Ｌａｎｄｓａｔ影像中，差分析结果为?Ｒ２?＝?０．４５?ａｎｄ?ＲＭＳＥ?（ｒｏｏｔ－ｍｅａｎ－ｓｑｕａｒｅｄ?ｅｒｒｏｒ）?＝?０．６８。??
【参考文献】

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本文编号：2838777