對于區(qū)域紅樹林淹浸時長的探索與研究*

廣西大學(xué)資源環(huán)境與材料學(xué)院 張帥，孫翔

一、數(shù)據(jù)與方法

（一）灘涂高程與樹高提取

文章選擇廣西北海大冠沙紅樹林區(qū)（109.169°,21.41°N～109.178°,21.4 14°N）為研究對象，主要紅樹林種為白骨壤，其樹高由0.5米至3.5米不等。研究使用無人機(jī)大疆精靈四專業(yè)版生成了真彩色航拍正射數(shù)據(jù)和包含地表高程值信息的DSM，見圖1和圖2。

圖1 大冠沙區(qū)域正射影像

圖2 大冠沙區(qū)域DSM

將正射影像數(shù)據(jù)利用ENVI執(zhí)行監(jiān)督分類將研究區(qū)域用地類型劃分為四類（植被、裸地、水、其他）。利用GIS軟件提取裸地的地表高程數(shù)據(jù)，插值生成裸地高程（圖3），將DSM和DEM兩組TIFF柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行柵格差值計算，得到了樹高研究區(qū)域樹高信息（圖4），本文對實測樹高與計算樹高進(jìn)行了回歸分析，R2=0.996，可以認(rèn)為提取擬合優(yōu)度較好，見圖5。

圖3 研究區(qū)域地面高程

圖4 研究區(qū)域樹高水平分布圖

圖5 實測樹高與提取樹高擬合優(yōu)度分析

（二）潮汐模擬與精度驗證

本文采用MIKE21全球潮汐模型生成研究區(qū)域長時間序列的潮汐數(shù)據(jù)。為了驗證模型提取潮汐數(shù)據(jù)的精度，本文選擇北海市驗潮站（109.05，21.46667）的實測數(shù)據(jù)與模型模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，以說明該模型用于研究區(qū)域潮汐數(shù)據(jù)獲取的可用性。本文選取2019年9月2日至2020年2月21日時間段進(jìn)行了北海市驗潮站潮汐的模擬，生成了模擬與實測潮汐數(shù)據(jù)示意圖（圖6）。將模擬與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析可得，模型R2=0.964，F(xiàn)=14616.74，p＜0.05，由此認(rèn)為采用該模型模擬水邊線的潮汐數(shù)據(jù)可行，見圖7。

圖6 北海驗潮站潮汐模擬與實測圖

圖7 北海驗潮站模擬與實測數(shù)據(jù)回歸分析

（三）淹浸時長模擬計算方法

利用無人機(jī)航測技術(shù)獲取正射影像范圍內(nèi)某一時刻水邊線，查詢同一時刻的潮位信息，以該時刻潮位作為基準(zhǔn)值對研究區(qū)域DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，即可得到不同時間潮位的漫灘情況，以此得到研究區(qū)域的相對水深。將相對水深與樹高高度值對比分析，即可獲得區(qū)域紅樹林長時間序列的淹浸時長情況。

二、結(jié)語

本文通過無人機(jī)航測、GIS數(shù)據(jù)處理與潮汐模擬方法提取了研究區(qū)域的高程值、樹高值和潮位變化情況，并驗證了提取精度。進(jìn)一步闡述了基于此方法計算區(qū)域紅樹林淹浸時長的具體思路，為紅樹林淹浸時長的實地計算提供了理論和方法參考，為從淹浸時長角度考慮紅樹的適生性提供指導(dǎo)。