国家自然科学基金(41166001)
- 作品数：10 被引量：82H指数：6
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- 红树林空间分布信息遥感提取方法被引量：18
- 2014年
- 在区域尺度下,探索提取不同林分结构和滩涂裸露状况下红树林空间分布遥感信息的适用方法。选择ALOS PRISM/AVNIR-2为数据源,以广西北部湾两个红树林典型分布区作为实验区,第一个实验区是红树林茂密、滩涂裸露的区域,第二个实验区是红树林稀疏、低矮和滩涂不完全裸露的区域,分别采用了植被指数、监督分类、非监督分类和面向对象分类方法,进行实验。研究结果表明,在第一个实验区,用RVI、NDVI、SAVI、DVI、监督分类、非监督分类和面向对象方法进行遥感分类的总体精度分别为95.3%、94.3%、92.3%、93.3%、96.0%、97.0%和94.0%,说明这几种方法都可以较精确地提取红树林信息,其中非监督分类的结果相对较好;在第二个实验区,植被指数不能精确提取红树林信息,监督分类、非监督分类和面向对象分类的总体精度分别为92.7%、85.7%和89.3%,以监督分类的结果最好。因此,监测区域尺度的红树林,必须根据具体海湾或地段红树林的林分结构特点、成像时刻的潮位高度、红树林在遥感图像上的表征,选用适合的方法,才能确保红树林信息提取精度。在采用多源遥感数据进行红树林动态监测中,综合运用植被指数、监督分类、非监督分类、面向对象分类和图像解译方法,可以准确提取红树林信息。此外,对于斑块破碎、林木低矮且相当部分稀疏的广西北部湾乃至南中国海红树林遥感信息提取,适用的遥感图像空间分辨率应小于5m,以小于3m更适宜。
- 李春干代华兵
- 关键词：红树林遥感信息提取
- 修筑海堤后光滩上红树林的形成与空间扩展——以广西珍珠港谭吉万尾西堤为例被引量：6
- 2017年
- 围填海是红树林减损的主要驱动力之一,但在某些原无红树林分布的区域,修筑海堤后出现了红树林。以在开阔的海域中建设的防城港市珍珠港谭吉万尾海堤为研究区,利用7期中高分辨率遥感影像(基准年分别为1960年、1989年、2001年、2007年、2010年、2013年和2015年)数据和2016年实地调查资料,分析1969年海堤建成后无明显破坏性人为干扰状态下红树林斑块的形成过程和空间扩展动态。研究结果表明,海堤竣工12 a后,即1981年出现了白骨壤(Avicennia marina)林,至1989年,白骨壤林发展成长640 m、平均宽度为25 m的带状斑块(1号斑块);1989~2001年出现了3个新斑块,分别形成于1989年、1993年和1995年;2013~2015年又新增了2个斑块,分别形成于2011年和2013年;海堤上的红树林面积由1989年的1.62 hm2增加至2015年的19.71hm2;红树林面积在早期迅速增加,2007年后,其年平均增加速率逐期减小;在1989年、2001年、2007年、2010年、2013年和2015年的5个监测期内,1号斑块的内边界保持稳定,外边界平均每年向海扩展1.4~6.0 m,表现为早期扩展速度慢、后期快的趋势;红树林斑块空间范围变化以扩张为主,伴随着局部地段的萎缩和破碎化。红树林斑块形成和发展的机制可能是修筑海堤后珍珠港成为了一个漏斗状海湾,海水动力发生较大变化,上游河流携带的泥沙和生物碎屑逐渐沉积,以及西面径流量大的北仑河口的径流携沙在涨潮时经湾口直接运至珍珠港内,在研究区形成沉积,导致海底地形逐渐抬升,为附近漂来的红树林繁殖体定居、生长创造了良好条件,红树林形成后,又加速了泥沙沉积,使其不断向海扩展。
- 李春干周梅
- 关键词：红树林海堤斑块
- 1960—2010年广西红树林空间分布演变机制被引量：36
- 2015年
- 为全面摸清1960—2010年广西红树林空间分布及其演变机制,采用多源遥感数据提取不同年度的红树林空间分布信息,分析了广西红树林空间分布动态特点,采用基于斑块的红树林空间演变机理分析方法,研究了1960/1976—2010年广西红树林空间演变机制。结果表明:1960/1976年、1990s年、2001年、2007年和2010年广西红树林斑块数量分别为1020、829、1094、1718个和1712个,面积分别为9062.5、7430.1、7015.4、6743.2、7054.3 hm2,近50年间红树林面积减少了22.16%,年均减少0.53%,斑块数量增加了67.8%;斑块平均面积由1960/1976年的8.9 hm2减小至2010年的4.1 hm2,大斑块数量显著减少,斑块破碎化严重;不同时期、不同区域和海湾,红树林面积和斑块数量的变化量、变化速率均不同;1960/1976年的斑块中,只有24个斑块至2010年时尚保持稳定,占2.4%,绝大部分斑块都发生了某种程度的变化。进一步分析结果表明:1960/1976—2010年,斑块消失(46.1%)、碎化(40.4%)、萎缩(13.5%)是面积减少的主要途径,新增(70.0%)和碎化(29.9%)是斑块数量增加的主要途径,但在不同时期,斑块数量和面积在各个途径上发生的变化量不尽相同;养殖塘和盐田建设(80.0%)、工程建设(10.9%)和围垦(9.1%)是面积净减少的驱动因子,自然过程(92.6%)和人工造林(7.4%)是斑块数量净增加的驱动因子,不同驱动因子在不同时期对斑块数量和面积变化的影响程度不同;斑块数量变化主要由自然过程作用下通过新增(39.6%)、消失(-9.1%)两个途径,以及养殖塘和盐田作用下通过消失(-15.3%)、碎化(14.5%)两个途径发生,斑块面积变化主要由自然过程影响下通过新增(17.5%)、扩张(12.6%)、消失(-6.1%),以及养殖塘和盐田建设驱动下通过斑块消失(-14.8%)、碎化(-13.9%)、萎缩(-6.6%)3个途径发生。
- 李春干代华兵
- 关键词：红树林景观生态学
- 红树林幼林空间分布信息遥感提取——以广西茅尾海为例被引量：1
- 2016年
- 为探索局地尺度红树林幼林空间分布信息准确提取的适用方法,以广西钦州茅尾海一个天然红树林幼林典型分布区作研究区,选择World View-3为数据源,采用非监督分类、面向对象最邻近分类的方法进行实验。结果表明:非监督分类和面向对象分类的总体精度分别为95.8%和96.2%,Kappa系数分别为0.906 8和0.913 7,说明2种较为简单的图像分类方法都可准确地提取红树林幼林信息;但前者得到的仅仅是幼树个体树冠覆盖的信息,不包含幼树间的滩涂,"椒盐"效应明显,后者得到的信息不仅包含幼树个体,也包含幼树间的滩涂,反映了红树林幼树的分布范围,因此,红树林幼林空间分布信息提取以面向对象分析方法为宜。红树林幼林树冠小,其空间分布信息提取需采用高空间分辨率遥感数据,一般宜优于1.0m,最好达到0.3m,并且宜选用处于低潮位、红树林裸露的遥感数据。
- 周梅李春干代华兵
- 关键词：遥感信息提取
- 基于斑块的红树林空间演变机理分析方法被引量：9
- 2012年
- 现有红树林空间动态分析多是从整体的角度分析其面积的变化情况及其影响因素,着重于面积变化的定量分析和影响因素的定性分析,对其变化的发生途径缺乏深入分析,也不研究其斑块数量的变化动态。由于一定区域范围内的红树林由成百上千甚至更多空间上相互分离的斑块组成,各斑块边界和面积变化动态构成了区域红树林整体的空间分布变化动态,因此,只有深入摸清各个斑块的变化情况及其影响因素,才能对区域红树林整体变化情况作出全面、详细和准确的分析评估。提出了基于斑块的红树林空间演变机理分析方法,首先通过两期高空间分辨率遥感图像提取红树林空间分布信息,在GIS支持下采用叠置分析方法,根据前、后两期各个斑块的空间位置、形状和面积变化情况以及图像表征,逐一分析确定每个斑块变化的主要驱动因子(即变化原因,包括自然过程、围垦、养殖塘和盐田建设、工程建设和人工造林5种)和变化途径(即变化类型,包括稳定、扩张、萎缩、碎化、消失和新增6种),在此基础上构建斑块数量和面积变化的驱动因子-变化途径状态矩阵,通过总驱动量、总驱动率、净驱动量、净驱动率、趋势驱动率、总流量、总流率、净流量、净流率、趋势净流率和作用力等系列指标定量地评估红树林斑块数量和面积的变化动态。该方法不但能够定量地表达了各个驱动因子对红树林斑块数量和面积变化的影响程度,而且能够准确地阐明了红树林斑块数量和面积发生变化的途径,并且还能够准确地反映了每个驱动因子通过何种途径影响斑块数量和面积的变化,实现了红树林空间动态变化分析的定位化、定量化和精确化。
- 李春干刘素青范航清代华兵
- 关键词：红树林
- 红树林景观空间结构分析方法被引量：6
- 2016年
- 红树林是一种分布于潮间带的特殊森林,其生态系统与陆地生态系统无论在功能、作用,还是在物质和能量交换机制等方面都存在着很大的差异。为了探讨更适用于红树林景观空间结构的分析方法,笔者从红树林功能和作用方面,尤其是其消浪护岸作用的角度,讨论了海湾内理想的红树林空间分布,在此基础上定义了红树林丰度、空间分布均匀度、红树林岸线长度比例、高效护岸红树林面积比例4个红树林景观空间结构分析指标,介绍了根据红树林和海岸线空间分布图通过空间叠置分析计算这些指标的方法,并利用此方法对广西珍珠港、茅尾海和铁山港的红树林空间结构进行了分析。结果表明:这4个指标不但与红树林数量有关,也与其空间分布状态(斑块位置、形状、大小)以及与海岸线长度和空间位置有关,反映了红树林在海湾内的空间结构状态,既可用于同一时期不同海湾红树林数量的比较分析,也可用于同一海湾不同年度红树林数量的比较分析,并可对红树林景观空间结构进行优化。
- 李春干夏阳丽
- 关键词：空间结构
- 不同因子驱动下通过不同途径发生的红树林斑块数量和面积变化量的计量方法被引量：1
- 2015年
- 为深入阐明区域红树林空间演变机理,需对红树林斑块数量和面积在不同因子驱动下通过不同途径发生的变化量进行准确计量。提出了在GIS平台支持下的通过空间叠置分析方法进行斑块数量和面积变化量计量的两种方法——精确计量法和整体计量法。首先将前后两期通过遥感图像提取的红树林斑块分布图、遥感图像进行叠合,采用视觉信息叠合方法,将全部斑块划分为众多具有相同主要驱动因子和变化途径的分析单元;若前后期遥感图像能够精确配准,采用精确计量法计量:通过线与多边形叠置方法,用前期斑块的线状图对后斑块的面状图、后期斑块的线状图对前斑块的面状图分别进行切割,每个分析单元得到多个亚斑块,逐一确定每个亚斑块的驱动因子、变化途径,据此统计每个分析单元中斑块数量和面积在不同因子驱动下通过不同途径发生的变化量;若前后期遥感图像难以精确配准,采用整体计量法计量:对于每个分析单元,根据斑块恢复的难易程度、面积和斑块数量变化量的大小,确定其主要驱动因子和主要变化途径,该分析单元前、后期斑块数量和面积之差即为其在监测期间由该因子驱动通过该途径发生的斑块数量和面积变化量。尽管整体计量法对红树林空间演变机制分析的结果与精确计量法存在一定差异,但也属于定量分析范畴,都能深刻阐明红树林空间演变机制,能够全面、准确地反映了区域红树林斑块数量和面积在监测期内增加、减少的动态过程。
- 李春干代华兵
- 关键词：红树林
- 1960~2010年广西红树林空间结构演变分析被引量：7
- 2015年
- 从消浪护岸角度,研究景观尺度红树林空间结构动态变化,提出了红树林丰度、红树林空间分布均匀度、红树林岸线比重和高效护岸红树林面积比例4个指标及其计算方法。以广西北部湾(不含七十二泾)为研究区,采用航空图像和高分辨率卫星遥感图像,提取1960/1976年、1990年、2001年、2007年和2010年的红树林空间分布和海岸线信息;通过GIS叠合分析,计算各个海湾的4个指标,对研究区各个时期的红树林空间结构进行动态分析,结果表明,12010年,茅尾海、丹兜海和珍珠港的红树林丰度最高,钦州湾外湾、防城港西湾和北仑河口的最低;1960/1976~2010年,大多数海湾的红树林丰度由高变低,但北仑河口和茅尾海的红树林丰度呈低、高、低的变化,廉州湾的红树林丰度呈高、低、高的变化,丹兜海的红树林丰度逐渐升高,英罗港的红树林丰度基本保持稳定。红树林丰度变化的主要原因是红树林面积逐期减少,另一个原因是由于围垦、盐田和养殖塘及海堤建设、城市发展、港口码头建设等导致海岸线长度发生了变化;22010年,金鼓江口和茅尾海的红树林空间分布最均匀,大风江口、英罗港和丹兜海的红树林次之,防城港西湾的红树林则高度集中;总体上,1960/1976~2010年,研究区大多数海湾的红树林空间分布表现为由高度集中或较集中向基本均匀发展的趋势,均匀度得到较大改善,人工造林、海堤和养殖塘及港口码头建设引起的红树林数量和空间分布变化及海岸线变迁,是红树林空间分布均匀度发生变化的主要原因;32010年,英罗港、金鼓江口和丹兜海的红树林岸线比例最高,防城港西湾和钦州湾外湾的最低;1960/1976~2010年,大多数海湾红树林岸线比例在小幅度上升,但一些海湾的红树林岸线比例表现为波动变化,金鼓江口则由高逐渐变低;红树林岸线比例变化原因较复杂,最主要的原因是原有�
- 李春干夏阳丽代华兵
- 关键词：红树林空间结构景观
- 1960～2010年广西红树林数量变化被引量：9
- 2014年
- 为全面摸清1960～2010年来广西红树林数量分布及其变化动态,采用航空图像、SPOT1-5、ALOS等中高分辨率遥感图像,提取1960～2010年5个时期（1960/1976年、1990s、2001年、2007年和2010年）广西红树林空间分布信息,研究其数量变化特征,结果表明：1960/1976年、1990s、2001年、2007年和2010年广西红树林面积分别为9 062.5、7 430.1、7 015.4、6 743.2、7 054.3 hm^2,斑块数量分别为1 020、829、1 094、1 718、1 712个,斑块平均面积分别为8.9、9.0、6.4、3.9、4.1 hm^2;1960～2010年红树林面积减少了22.16%,斑块数量增加了67.84%,斑块平均面积减少了53.93%;广西红树林呈现面积先持续减少后小幅增加、斑块数量先大幅减少后大幅增加并趋于稳定、斑块严重碎化后趋于稳定的趋势;各海湾不同时期的变化趋势相差较大;养殖塘和盐田建设、围垦、城市扩张与工程建设、人工造林是导致红树林面积和斑块数量变化的主要原因。
- 代华兵李春干
- 关键词：红树林遥感监测
