遥感技术在湿地研究中的应用

　　摘要：遥感技术具有测量范围广、超大信息量、信息获取速度快、周期短等几个方面的特点，有效克服了传统湿地研究工作中对人力、物力及时间的消耗，调查范围较小，对湿地具有一定程度的破坏性等多方面的缺点。本文分析了遥感技术在湿地研究应用中的技术要点，探讨了遥感技术在湿地研究的资源调查、动态变化监测、景观变化、制图等方面的应用。

　　关键词：遥感技术；湿地；应用

　　湿地是介于水域与陆地之间过渡性的生态系统，具有独特的结构与功能，是全球生物多样性最为丰富的生态系统之一，因而成为人类最重要的生存环境。由于湿地兼具水体和陆地生态系统的特点，故拥有巨大的资源潜力以及环境功能，有利于区域生态平衡的保持以及对珍稀物种资源的保护，此外在调节气候、保持物种多样性等方面具有十分重要的作用。然而随着全球经济和工业的迅速发展、人口的急剧增加以及城市化进程的加快，对湿地资源的不合理开发利用加剧，导致湿地逐渐退化。为了制定科学的、合理的湿地保护策略，实现对湿地资源的可持续利用，迫切需要了解和掌握湿地的现状以及动态变化，而遥感技术的应用能够为湿地相关研究的开展提供强有力的技术支持和保证。

　　1.遥感技术概述

　　所谓遥感技术是不与探测目标接触，从远距离处通过探测仪器记录目标物的电磁波特性，然后分析目标物的特征性质及其变化的一种综合性的探测技术。遥感技术具有以下4个方面的主要特点：①实现对现地的大面积同步观测；②时效性强，对同一地区可在短时间内进行重复探测，从而监测其动态变化；③遥感数据综合性很强，能够综合反映了调查地区的实际状况；④具有较高的经济效益和社会效益，能够大大地节省人力、物力、财力以及时间。

　　2.遥感技术在湿地研究中应用的技术要点

　　2.1 遥感数据

　　用于湿地资源进行调查的卫星图像不能低于20m的分辨率，才能确保所获得的关于湿地的数据信息准确可靠，数据的分辨率越高效果越好。此外，获取数据时段的选择对湿地面积大小的判定等方面极为重要，例如对湿地资源调查遥感数据的获取时段应该选择丰水期的数据。

　　2.2 遥感数据处理

　　在对湿地应该数据进行处理时应该以湿地资源为主体，突出湿地资源在图像中的色调、形状及颗粒等方面的特点，波段组合在保留多光谱数据的光谱特征的同时，还要增加全色波段的高空间分辨率的特征。此外，为保证卫星图像的准确性，需要依据地形图进行几何精校正。

　　2.3 建立解译标志

　　根据调查区地形图、土地利用现状图、植被图等相关专题图，结合卫星图像，选择代表性强、湿地类型齐全、交通便利的地点建立解译标志，然后建立卫星图像与地物要素相关关系。对各判读类型类型及景观要素在卫星图像上反映特征的表述形成统一的标准，从而建立判读解译标志表，最终制定出解译标准系统。此外，对于不同遥感图像资料以及时相差异大的卫星图像，应该分别建立卫星解译标志。

　　3.遥感技术在湿地研究中的应用

　　3.1 遥感技术在湿地资源调查中的应用

　　（1）确定湿地资源调查范围

　　根据湿地资源调查的具体要求以及事先搜集的资料，在处理好的遥感数据影像文件上使用ArcGIS等相关软件把调查界线绘制到影像图上，从而确定湿地资源调查的范围。

　　（2）湿地资源判读

　　工作人员根据卫星图像解译标志的地类类型，使用ArcGIS等相关软件将调查范围内色调、纹理、颗粒等相近的斑块勾绘出来并进行编号。判读时采用两次判读，要求斑块地类之间的一致率必须达到95%以上，若达不到要求则需重新判读。

　　（3）判读结果现地对照

　　现地对照所有解译标志地类类型与现地斑块之间的一致性，如果没有达到100%，则需对解译标志地类进行修改。并将判读和现地对照后的数据绘制湿地资源分布图，形成湿地资源调查成果。

　　3.2 遥感技术在湿地的动态变化监测中的应用

　　运用多时相、多平台的遥感动态变化监测技术能够及时获得湿地的动态信息及动态变化情况。目前，常用的探测湿地动态变化的方法主要有以下几种：(1)不同时相图像的算术运算法、图像分类后比较法、图像与辅助数据比较法、基于知识的计算机视觉系统法。

　　3.3 遥感技术在湿地景观变化研究中的应用

　　景观变化最明显的标志是由于土地利用或土地覆盖等变化所造成的景观格局以及类型的时空变化，其中大部分湿地景观的变化是由人类活动所引起的。人们各种土地利用活动开展和进行的过程中，往往造成湿地土地覆盖格局的变化，从而造成湿地景观格局的改变。遥感技术的应用促进了景观定量研究的发展，为各种景观模型的建立与发展提供了大量的数据资料基础。目前，遥感技术在湿地景观分析研究中应用的主要方法是以遥感图像为数据源，使用ArcGIS等遥感软件对其进行分类，然后获取各种景观专题图，并在此基础上依据景观生态学原理计算得到各种景观指数用于景观格局分析。

　　3.4 遥感技术在湿地制图中的应用

　　遥感影像测量范围广、超大信息量、信息获取速度快、周期短等的特点，及时为湿地专题图的制作提供了实时更新的数据信息，准确地满足多种专题图制作的要求。同时遥感影像的应用还能够弥补对边远地区、危险地区等区域的湿地资源的调查统计，从而遥感技术成为湿地制图中不可替代的重要方法。运用遥感技术进行湿地制图，能够准确及时地对各类的湿地资源分布图、湿地景观生态图和湿地生物量分布图等进行更新。据报道，迄今为止，加拿大、中国、爱沙尼亚等许多国家均出版了国家沼泽湿地图。我国学者利用遥感技术对湿地景观生态制图分类系统开展了大量的研究，并编制了不同比例的湿地景观生态图，利用所获的卫星影像，完成了黄河三角洲1∶5万、1∶10万地图的编制。

　　3.5 遥感技术在湿地研究其他方面的应用

　　众所周知，生物多样性是湿地生态系统最重要的功能之一，因此，湿地植被生物量的测算一直是湿地研究中的主要内容之一。遥感技术的应用能够实时有效的估测湿地生物资源的分布、生长状况及其变化，利用植被光谱模型还能够反演湿地植被生物物理参量。此外，遥感技术还能够应用于分析与评价湿地生物多样性、调查研究湿地野生动物生境等。

　　参考文献

　　[1]赵广明，叶思源，李广雪.卫星遥感在湿地研究中的应用[J].海洋地质动态，2007，12：28-33.

　　[2]赵惠，张海英，李娜娜，杨桂芳.中国湿地遥感研究现状与趋势评述[J].地理与地理信息科学，2010，02：62-66.

　　[3]张树文，颜凤芹，于灵雪，卜坤，杨久春，常丽萍.湿地遥感研究进展[J].地理科学，2013，11：1406-1412.

　　刘穗君

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