我国首个全国湿地分布遥感制图完成

中国科学院遥感应用研究所、北京师范大学遥感科学国家重点实验室主任宫鹏研究员近期透露,我国首个全国湿地分布遥感制图完成。最新的研究成果显示,与1990年相比,2000年我国湿地总面积已减至30．8万平方公里,10年内湿地面积减少了5．08万平方公里。该研究由遥感科学国家重点实验室研究人员宫鹏、牛振国、程晓等共同完成。     

东北地区湿地资源动态分析

该文以1986年和2000年遥感影像作为基本信息源,在遥感和GIS技术支持下,建立了东北地区湿地空间数据库,分析了该区湿地资源动态变化情况,并从土地利用方面阐述了其变化原因.得出的基本结论为:①15年来,该区人工湿地增加,天然湿地减少,反映了人为干扰不断加强,湿地生态系统服务功能下降.其中,人工湿地中灌溉水田增加尤为突出,天然湿地中沼泽地的减少最为明显;②15年间,湿地资源的动态变化具有区域性,虽然总体而言,三省天然湿地都在减少,人工湿地都在增加,但黑龙江湿地类型变化幅度最大,辽宁次之,吉林变化较小;③东北湿地变化的原因在于气候变化、人口增长和土地利用方式的改变,其中土地利用主要包括大量开垦、土地改良、围湖造田、农业产业结构调整、城市化等原因.     

一部创新史：核工业航测遥感中心回顾

1963年组建成立的核工业航测遥感中心经过近40年的努力与不断创新,已形成航空物探、遥感技术应用、计算机技术应用、测绘、放射性计量等专业配套的全方位开发格局,在全国范围内完成了航空物探测量面积3 70多万平方公里,完成不同比例尺的遥感调查280余万平方公里,全国1/3的铀矿床是由航测首先发现的.     

湿地遥感制图研究现状与展望

遥感技术是现有进行湿地制图的最有效的方法之一,但是由于湿地本身类别多样且地物构成复杂,使得遥感制图任务十分具有挑战性。随着遥感大数据时代的到来,湿地遥感制图将进入高分辨率、智能化和精细化制图的新时代。论文回顾了湿地的遥感观测机理,并介绍了常用的遥感数据源,尤其是近些年发展的高分辨率和高光谱卫星数据。系统阐述了当前大数据和人工智能理论发展衍生的智能化遥感图像解译算法及其在湿地制图中的应用。分析现有的不同尺度下湿地遥感的典型应用,其总体上呈现的发展趋势如下：在数据方面,由中低分辨率发展到高分辨率遥感;在模型方面,从传统模型驱动发展到数据驱动方法;在应用方面,从单一的湿地范围制图到精细的湿地亚类及其内部地物识别。面对日益严峻的湿地保护形势,复杂多样的景观特性使湿地遥感制图的进一步发展面临困境。本文展望了遥感大数据时代下数据驱动的湿地制图研究趋势,具体包括：湿地遥感大数据融合与挖掘、湿地知识引导的新一代人工智能湿地监测、全球湿地遥感制图,以共同推动未来湿地遥感制图与监测向全球尺度、更高频次、更高分辨率、更细粒度的方向发展。     

基于RS和GIS的鄱阳湖天然湿地边界确定及季节变化分析

鄱阳湖星子站1951年-2008年57年长系列记录的7月份平均水位(该月水位一般为一年内最高月平均水位)为17.69m(吴淞高程),选取与该水位最接近的洪水期ETM影像为底图,并结合鄱阳湖的圩堤分布图,确定鄱阳湖天然湿地的范围;在此基础上采用决策树分类方法分别对代表逐月状况的12幅TM/ETM遥感影像进行解译,将鄱阳湖天然湿地分类为:水体、泥滩、草洲和沙滩四类;最后以ArcGIS为技术平台对12幅影像的解译结果进行分析。结果表明:鄱阳湖天然湿地总面积为3635.52km2;除1月份外其余各月份水体面积均大于其它三个类型,且与水位值呈显著的正相关关系,沙滩面积最小且与水位值呈显著的负相关关系,草洲和泥滩面积与水位值均呈负相关关系,但显著性较低;各湿地类型在年内均呈现出动态变化的特点,泥滩年内面积变化的最大,水体和草洲次之,沙滩最小,但沙滩的变化率较其它各类型高,且秋冬季湿地类型间的动态变化强度明显高于春夏季。     

基于遥感影像监测土默特左旗湿地动态变化

湿地拥有强大的生态净化功能,是处于水生与陆生过渡带的生态系统,在保护物种多样性、生态系统完整性以及水土流失等方面承担着不可替代的作用。以土默特左旗湿地为研究对象,将遥感影像与地面调查相结合,对比了2010年及2016年度土默特左旗湿地动态变化,旨在为保护该地区湿地资源提供一定理论依据,并为后期对湿地进行科学、合理的监测提供建议。     

1978-2010年杭州城市湿地动态变化定量研究

城市湿地以其重要的生态价值而被誉为“城市之肾”,然而近年来由于城市化进程加速,导致城市湿地面临着严重的退化与恶化的威胁.本研究运用RS和GIS技术对杭州市1978、1984、1991、1995、2000、2005、2010年的遥感影像(MSS、TM、ETM+)进行土地利用类型信息提取,分析了杭州市近30年来城市湿地随城市扩展的动态变化情况,并且借助土地利用空间变化模型量化了城市湿地的空间位移.研究结果表明:32年间,杭州市城市湿地区在面积上总体锐减260.06 km2,其中主要集中在人工湿地和沼泽湿地的减少,在空间上人工湿地和沼泽湿地正以平均每年95 m的速度向城市周边萎缩.通过研究用量化的数据反映了杭州城市湿地的退化程度,为杭州城市湿地保护和城市发展规划提供了理论支持.     

浅谈小浪底水库运行对黄河口地区湿地的影响

黄河口三角洲是我国温暖带最年轻、分布广阔、保存最完整、总面积最大的湿地分布区,小浪底水库运行后,对黄河口三角洲地区湿地产生了良性影响。本文通过两个年份的遥感影像对比,加以对部分典型点的野外验证,分析小浪底运行前后湿地的变化情况,并对湿地未来变化作出预测。     

近15年来杭州西溪湿地景观格局变化研究

在遥感和地理信息系统支持下,利用1991年、1999年和2004年三个时期的Landsat-TM5、4、3波段合成影像作为信息源,选取斑块面积、斑块数、斑块分维数、斑块破碎化指数、最大斑块指数、多样性、均匀度等指标,对杭州西溪湿地景观格局变化进行了定量分析。结果表明,1991-2004年近15年间,由于杭州城市扩张及房地产开发等人为因素,池塘和河流等1991年最占优势的景观类型,到2004年已变成了建设用地和农用地,景观格局发生了显著的变化;建设用地和农用地对整个湿地的控制作用不断增强,导致景观多样性指数降低、能物流不畅、生物多样性下降,环境污染趋重,湿地生态功能退化。因此,今后在西溪湿地开发中应十分注重保护和部分恢复池塘和河流等景观类型,以实现可持续利用。     

拉萨河流域湿地生态系统服务功能价值变化

基于三期遥感影像解译数据和地理信息系统空间分析方法研究了拉萨河流域湿地30年(1976年-2006年)的动态变化过程,并评价分析了湿地生态系统服务功能的价值变化。研究结果表明:30年来拉萨河流域湿地总面积减少了2.02×104hm2,达8.8%,其中水域、高寒草甸以及沼泽湿地呈减少趋势,森林湿地和滩地呈增加趋势;湿地生态服务功能总价值损失41.20×108元,年均损失1.37×108元,以气体交换功能价值损失量最大。生态价值的损失主要是由对环境调节起主要作用的水域、草甸和沼泽湿地的减少造成的。     

1973-2014年河套平原湿地变化研究

河套平原面临着水体污染、湖泊沼泽化和盐渍化问题,研究河套平原湿地的变化及原因,为合理利用和保护河套湿地及其与湿地相关方面的研究提供参考依据。通过对1973-2014年河套平原遥感影像解译,获得了不同时期的湿地分布图,结合实地考察、气象资料与史料统计数据,对河套湿地近40年的变化和原因进行了研究。根据水文条件和人为活动的特点,把河套湿地分为灌区湿地（黄灌区和井灌区）和乌梁素海湿地。通过研究发现：河套湿地面积整体上呈增加趋势;河套黄灌区湿地面积变化受当地降雨量影响,在降雨量偏少时期,湿地面积发生明显的萎缩;乌梁素海湿地变化最为显著,从1977年开始迅速扩大,到1996年面积增加了近一倍,这与河套平原大规模兴建干渠灌溉和修建排干沟排水有关;在以地下水灌溉为主的河套灌区北部井灌区,湿地面积逐年萎缩,这与大量开采地下水灌溉耕地相关。研究表明：河套湿地在人类活动与气候共同作用下,尤其是在20世纪70年代后,发生了很大的变化。处于不同地理位置的湿地,所受的主要影响因素又有不同,湿地变化表现出很大的差异性。     

快速城市化地区湿地脆弱性评价——以杭州湾湿地为例

湿地是地球上生产力和生物多样性最高的生态系统之一,具有巨大的环境功能和效益,在近年来成为了国内外研究的热点,但目前的文献来看,缺乏利用遥感与GIS手段对湿地脆弱性的角度对湿地的开发保护进行分区的研究从而难以为区域尺度的湿地管理决策提供依据.有鉴于此,本文以地处快速城市化地区的杭州湾地区为研究区域,利用2000年、2005年4景Landsat TM/ETM+为主要数据源,通过非监督分类和分层分类相结合,解译得到研究期间湿地的分布格局和动态变化,并在此基础上综合利用多因素评价法和GIS空间分析方法在快速城市的背景下评价了杭州湾湿地脆弱性,可为该区域湿地的分类保护提供决策基础数据.研究过程中,在快速城市化的背景条件下从自然地理环境、湿地空间分布、湿地动态变化、社会经济指标、地理空间指标和生态环境指标等方面着手,将位于快速城市化地区的杭州湾湿地划分为湿地高度脆弱区、湿地中等脆弱区和湿地轻度脆弱区,其对应的面积分别为133.95 km2、290.38 km2、862.73 km2.其中,杭州市和宁波市是较为集中的湿地脆弱区域.     

基于遥感的南四湖湿地干旱响应特征研究

根据多年的气象资料和PDSI(Palmer Drought Severity Index)指数数据以及干旱年份(2002年)的水文资料,分析了南四湖区域气候变化的特征和干旱背景,并利用干旱年份的5景Landsat卫星遥感数据,计算了研究区的归一化植被指数(NDVI)和修正的归一化水体指数(MNDWI),并作为湿地对干旱响应的特征指标,研究了2002年南四湖湿地干旱特征,揭示了湿地对于极端干旱事件的响应特征,着重分析了干旱对湖泊湿地植被的影响,并讨论了极端干旱对于湖泊湿地生态系统和景观格局变化的影响。得到以下结论:①近60多年来南四湖湿地增温趋势明显(R2=0.21,P=0.0002),干旱趋势不显著。2002年是南四湖湿地自1951年以来降水最少年份,也是严重干旱年份(PDSI-3);②干旱导致湿地水面持续减小,湿地植被NDVI和植被面积存在先升高后降低特征。在受到轻微干旱时,湿地植被NDVI略有增加;当发生中度和严重干旱时,湿地植被NDVI急剧下降,且小于多年平均值;③从空间格局看,2002年10月份南四湖中的南阳湖、独山湖和昭阳湖干涸见底。湿地干旱初期,随着水位下降植被向湖心扩展,湿地NDVI上升;而后随着湖盆出露和干旱加剧,植被开始由湖周边向湖心不断死亡,NDVI下降;④极端干旱事件对湿地生态系统和景观格局有显著影响。因此,进行景观格局年际变化分析时需要格外重视干旱等极端气候事件短时间内对湿地景观格局的影响。     

快速城市化地区湿地脆弱性评价

湿地是地球上生产力和生物多样性最高的生态系统之一,具有巨大的环境功能和效益,在近年来成为了国内外研究的热点,但目前的文献来看,缺乏利用遥感与GIS手段对湿地脆弱性的角度对湿地的开发保护进行分区的研究从而难以为区域尺度的湿地管理决策提供依据。有鉴于此,本文以地处快速城市化地区的杭州湾地区为研究区域,利用2000年、2005年4景Landsat TM/ETM+为主要数据源,通过非监督分类和分层分类相结合,解译得到研究期间湿地的分布格局和动态变化,并在此基础上综合利用多因素评价法和GIS空间分析方法在快速城市的背景下评价了杭州湾湿地脆弱性,可为该区域湿地的分类保护提供决策基础数据。研究过程中,在快速城市化的背景条件下从自然地理环境、湿地空间分布、湿地动态变化、社会经济指标、地理空间指标和生态环境指标等方面着手,将位于快速城市化地区的杭州湾湿地划分为湿地高度脆弱区、湿地中等脆弱区和湿地轻度脆弱区,其对应的面积分别为133.95 km²、290.38 km²、862.73 km²。其中,杭州市和宁波市是较为集中的湿地脆弱区域。     

向海自然保护区湿地生态需水研究

湿地生态需水是指维持湿地生态系统结构和功能正常所需要消耗的水量,对其进行科学核算可为湿地的科学管理和保护提供重要依据.近年来,受自然和人为因素影响特别是来水量的减少,向海湿地面临严重威胁.本文以1996年和2000年两期Landsat TM遥感影像为数据源,对上个世纪末期向海自然保护区湿地的变化特征进行了剖析;在此基础上,采用水量平衡的原理,对不同水平年向海湿地生态需水进行分析研究.结果表明,保护区湖沼湿地景观面积基本保持在300km2,占保护区总面积的28.7%.在平、枯水年湿地生态需水量分别是3.40×108m3和3.65×108m3,其中4月～8月需水量约占全年需水量的78%.向海湿地位于松嫩平原西部,属半干旱地区,天然降水不能满足湿地的生态需水要求,对流域水资源进行综合管理和调度是解决向海湿地水源问题的根本途径.     

中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站

依托单位：长春地理研究所地理位置及区域代表性：三江平原沼泽湿地生态试验站地处三江平原腹地,位于黑龙江省同江市辖区内的洪河农场,北纬４７°２５’,东经１３３°３１’。三江平原生态类型为温带湿润平原湿地生态类型,是我国沼泽湿地集中分布而且面积最大的区域,也是我国重要的商品粮生产基地和农业开发区。土地总面积１１万平方公里,耕地３６７．８万公顷。农作物主要是大豆、水稻和小麦。沼泽湿地的保护、高投入农业和大量开垦,给区域农业持续发展带来一系列亟待解决的生态环境问题。主要研究方向：以三江平原沼泽湿地为对象,…     

北京市湿地生态系统服务功能价值评估

在遥感调查和实地调查的基础上,综合运用资源经济学、生态经济学方法,针对北京大都市的特点建立北京湿地分类体系、生态系统服务功能价值指标体系和评价方法,对2009年北京市湿地生态系统服务功能价值进行了评估。结果表明：2009年北京市湿地生态系统服务功能价值为2137．31亿元,其中经济功能价值为33．99亿元,占总价值的1．59％;社会功能价值为1340．94亿元,占总价值的62．74％;生态功能价值为762．38亿元,占总价值的35．67％,反映了北京湿地生态系统在经济、社会、生态三方面多功能服务于首都经济社会发展和生态城市建设中的地位和作用,可为北京市湿地生态系统保护、恢复和重建决策提供科学依据。     

吉林省西部湿地动态过程及生态环境效应分析

湿地不仅是一种重要的资源，还具有巨大的环境功能和生态效益。湿地面积减少、功能退化引起了严重的区域生态环境问题。为定量分析湿地退化过程以及由此带来的生态环境效应，本文选择吉林省西部地区为研究区，基于1930年、1954年的土地利用数据，以及1986年、1996年、2000年的遥感影像数据，利用ARCGIS数据集成分析平台，研究了该区湿地从1930年～2000年的时空变化规律，计算了湿地在各个阶段的动态度和湿地的转出贡献率。结果表 明，从1930年到2000年的70年间，本区湿地面积大幅度减少，沼泽湿地面积从1930年的123.7×10⁴hm²,2000年仅为22.8×10⁴hm²，湿地从一种主要的土地利用类型(占总面积27%)下降为微量类型(5%)；从湿地的空间变化来看，各阶段的湿地都在减少，但各阶段的湿地减少程度和方式差别较大；从湿地转出贡献率看，湿地不仅被大规模开垦，而且也在迅速退化，以及大量转化为盐碱地。随着湿地的大量丧失，湿地的调节气候、调节河川径流、降解污染物、防止侵蚀、抗洪减灾和维护区域生态平衡等多种环境功能大幅度减弱甚至丧失，加速恶化了研究区脆弱的生态环境。     

1982-2012年南四湖湿地景观格局演变分析

湿地资源具有重大的生产、生态效应。近年来,湿地丧失和退化越发严重,由此带来的生态环境问题自然成为人类关注的热点,湿地研究成为国内外学者研究的前沿领域。本研究以山东省南四湖多时序遥感与土地利用数据为基础,运用遥感和GIS技术,选取斑块密度(PD)、斑块类别面积(CA)、最大斑块指数(LPI)等景观格局指数,对南四湖1982-2012年的湿地景观格局与变化特征进行分析。研究结果表明:①1982年以来,南四湖自然湿地面积逐渐下降,由1982年的118 671.10hm2减少到2012年的69 525.63hm2;而人工湿地的面积逐年增加,2012年人工湿地达93 830.04hm2,南四湖湿地以人工湿地为主,其变化对南四湖湿地的影响较大;②对重要景观指数的计算表明:1982-2012年斑块个数(PD)逐年增加,且增长速度较快,主要是由于人口增长引起的建设用地面积不断增长;斑块平均面积(AREA-MN)在研究时期内呈逐年下降的趋势,说明南四湖湿地的破碎化程度在逐年加剧,人类活动对南四湖的影响越来越大;多样性指数(SHDI)呈波动状上升,说明研究范围内多样性逐年增大;景观均匀度(SHEI)变化不大,说明斑块类型在景观中趋于平衡。湿地景观格局的变化是自然因素和社会因素共同作用的结果,但更主要的原因为人类活动。     

干旱区绿洲湿地空间分布及生态系统服务价值变化——以三大典型内陆河流域为例

湿地在维系干旱区绿洲生态系统结构、功能以及水文循环方面发挥着重要作用。对绿洲湿地的综合监测与评估,是准确认识湿地保护政策成效、加强湿地生态环境恢复与保护的基础。本文利用1975—2015年多时段遥感影像解译数据和效益转移法,定量分析了2000年湿地保护政策实施前后近40年塔里木河干流上游、黑河中游和石羊河中下游等典型绿洲湿地空间格局及其生态系统服务价值变化特征。结果表明：①2000年之前,由于绿洲湿地被肆意开垦,导致绿洲湿地面积均大幅减少且湿地景观逐渐破碎化,损失了较多湿地生态效益。2000年之后,在湿地保护政策实施下,塔里木河干流上游和黑河中游绿洲湿地面积及其生态效益均取得较好的恢复成效,湿地破坏较为严重的石羊河中下游绿洲,其湿地保护与恢复工作有待进一步加强。②湿地生态系统服务总价值主要来源于调节服务功能（占比74%~81%）。③湿地所占绿洲面积非常小,但对绿洲总生态系统服务价值变化的贡献率较大。因此,湿地的保护与恢复对绿洲生态系统稳定性、提升生态系统服务价值至关重要。