利用遥感技术测定鄱阳湖大湖池草上产卵鱼类产卵场的研究

发布时间：2020-06-06 20:53

【摘要】：鄱阳湖是我国第一大淡水湖,渔业资源十分丰富,其中鲤、鲫鱼是鄱阳湖鱼类中的优势种群,这些鱼类所产的卵会黏着在水生植物上并进一步孵化。鲤、鲫鱼的渔获量在鄱阳湖渔获物中所占比例接近一半,监测鲤、鲫鱼产卵场的变化,对合理保护鄱阳湖鲤、鲫鱼资源具有重要意义。目前利用遥感技术来监测鱼类产卵场变化的研究仅在国外有所发表,且国外研究大多集中在大洋广阔水域或者近岸内海,少有对内陆湖泊鱼类产卵场的遥感监测研究,而国内还少有相关文章见报。本研究利用2012年-2015年连续4年对鄱阳湖所采集的湖底高程数据,构建了大湖池的湖底数字高程模型;同时,结合湖底数字高程模型模拟结果,利用Landsat8卫星图像提取了2014年产卵季节大湖池的水体范围以及水生植物的分布,根据鲤、鲫鱼的对产卵环境条件(水深及植被)的选择性,对所提取的湖底数字高程模型以及水生植物分布图像进行处理,得到环境适宜的鲤、鲫鱼潜在产卵场的范围和分布;最后,将研究结果与2014年江西水产研究所资源调查结果进行了比对研究。本研究的结果主要包括以下几个方面:(1)大湖池湖底高程模型及水深分布。大湖池在丰水期与鄱阳湖主湖区连成一片,水位同步变化。但是在枯水期鄱阳湖水位下降到一定高度后,大湖池与鄱阳湖主湖区被天然堤完全隔离,形成封闭的积水湿地。因此在枯水期,无论鄱阳湖主湖区水位怎样变化,大湖池水位始终保持在一定水平内波动。所以大湖池湖滩外周的水边线较密集,信息丰富,而湖心区域则完全没有水边线可以提取。所以采用水边线提取方法构建鄱阳湖湖底高程模型,无法得到湖心区域的细节地形信息。而实地测量水深数据可以获得湖心区域水深,弥补水边线提取方法的缺陷,从而解决这一问题。本研究利用Landsat 8遥感数据和实测大湖池实测水深数据,建立了湖湖底高程模型;并利用地理信息系统(Geographic Information System GIS)技术获得了固定水深的分布范围,通过大湖池水体提取的结果可以看出,每到夏季台风季节,湖水迅速上涨,到每年7、8月份湖水上涨到最高值,之后水位开始逐渐回落。(2)大湖池水生植物的分布。湖泊周边的草洲,会被水季节性淹没;湖盆边缘水较浅的部分能够接收到太阳光进行光合作用,适合沉水植物、挺水植物的生长。这两种环境都成为了适宜鲤、鲫鱼产卵的地方。2014年3月大湖池的鲤鲫鱼产卵场预测面积为1.44km2,产卵场之外的水草面积为3.95km2,湖中水草总面积为5.39km2;2014年5月大湖池的鲤鲫鱼产卵场预测面积为1.94km2,产卵场之外的水草面积为6km2,湖中水草总面积为7.92km2;2014年6月大湖池的鲤鲫鱼产卵场预测面积为1.07km2,产卵场之外的水草面积为14.1km2,湖中水草总面积为15.2km2。而根据江西省水产科学研究所2014年资源调查情况,大湖池鲤、鲫鱼产卵场面积达到17.39km2,远远大于实验提取结果。这可能是由于水深限定范围过小所导致,且实地调查无法做到十分精确,往往会将一些非产卵场归算为产卵场,因此实地调查产卵场面积往往会比产卵场实际情况要大一些。5月固定水深产卵场面积大于3月,而5月较3月水位变化小,产卵场面积变化是由水生植物萌发,水草面积增加导致。6月固定水深产卵场面积小于5月则是因为水位变化大,所选取的固定水深区域位置从平坦的湖心区转移到坡度较大的湖滩外围,所以水深范围不变,面积变小。因此,水生植物的生长和水位的变化都对产卵场的变化起着一定作用。
【图文】：

技术路线图

影像,处理结果,裁切,大气校正

MODTRAN4 的大气辐射传输源码，通过大气在高光谱像素上的特征来估计大气属性，进而为每幅影像生成一个唯一的 MODTRAN 解决方案。3）感兴趣区域的裁切完成辐射定标、大气校正等处理过程之后，就可以对图像进行目标地物提取了，但由于研究区域只占图像的小部分，大块处于研究区之外的图像会大大增加计算机的运行时间，降低效率。因此还需要对图像进行裁切，以研究区大湖池为中心，将每景图像裁剪成同样大小。2.1.4 预处理结果经过辐射定标、大气校正、研究区域裁切后的 Landsat-8 影像如图 2-1 所示（取 2016 年 8 月影像为例）。裁切过后的图像更加突出了研究区域，减少了其他区域的干扰。同时浏览植被波谱曲线如图 2-2，，大致可以看出大气校正后消除了大气散射的影响。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP79;S931

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