遙感技術(shù)在濕地研究中的應(yīng)用

摘要：遙感技術(shù)具有測(cè)量范圍廣、超大信息量、信息獲取速度快、周期短等幾個(gè)方面的特點(diǎn)，有效克服了傳統(tǒng)濕地研究工作中對(duì)人力、物力及時(shí)間的消耗，調(diào)查范圍較小，對(duì)濕地具有一定程度的破壞性等多方面的缺點(diǎn)。本文分析了遙感技術(shù)在濕地研究應(yīng)用中的技術(shù)要點(diǎn)，探討了遙感技術(shù)在濕地研究的資源調(diào)查、動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)、景觀變化、制圖等方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；濕地；應(yīng)用

濕地是介于水域與陸地之間過渡性的生態(tài)系統(tǒng)，具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與功能，是全球生物多樣性最為豐富的生態(tài)系統(tǒng)之一，因而成為人類最重要的生存環(huán)境。由于濕地兼具水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，故擁有巨大的資源潛力以及環(huán)境功能，有利于區(qū)域生態(tài)平衡的保持以及對(duì)珍稀物種資源的保護(hù)，此外在調(diào)節(jié)氣候、保持物種多樣性等方面具有十分重要的作用。然而隨著全球經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的迅速發(fā)展、人口的急劇增加以及城市化進(jìn)程的加快，對(duì)濕地資源的不合理開發(fā)利用加劇，導(dǎo)致濕地逐漸退化。為了制定科學(xué)的、合理的濕地保護(hù)策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地資源的可持續(xù)利用，迫切需要了解和掌握濕地的現(xiàn)狀以及動(dòng)態(tài)變化，而遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)闈竦叵嚓P(guān)研究的開展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和保證。

1 .遙感技術(shù)概述

所謂遙感技術(shù)是不與探測(cè)目標(biāo)接觸，從遠(yuǎn)距離處通過探測(cè)儀器記錄目標(biāo)物的電磁波特性，然后分析目標(biāo)物的特征性質(zhì)及其變化的一種綜合性的探測(cè)技術(shù)。遙感技術(shù)具有以下4個(gè)方面的主要特點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)地的大面積同步觀測(cè)；②時(shí)效性強(qiáng)，對(duì)同一地區(qū)可在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行重復(fù)探測(cè)，從而監(jiān)測(cè)其動(dòng)態(tài)變化；③遙感數(shù)據(jù)綜合性很強(qiáng)，能夠綜合反映了調(diào)查地區(qū)的實(shí)際狀況；④具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，能夠大大地節(jié)省人力、物力、財(cái)力以及時(shí)間。

2 .遙感技術(shù)在濕地研究中應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)

2.1遙感數(shù)據(jù)

用于濕地資源進(jìn)行調(diào)查的衛(wèi)星圖像不能低于20 m的分辨率，才能確保所獲得的關(guān)于濕地的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確可靠，數(shù)據(jù)的分辨率越高效果越好。此外，獲取數(shù)據(jù)時(shí)段的選擇對(duì)濕地面積大小的判定等方面極為重要，例如對(duì)濕地資源調(diào)查遙感數(shù)據(jù)的獲取時(shí)段應(yīng)該選擇豐水期的數(shù)據(jù)。

2.2遙感數(shù)據(jù)處理

在對(duì)濕地應(yīng)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)該以濕地資源為主體，突出濕地資源在圖像中的色調(diào)、形狀及顆粒等方面的特點(diǎn)，波段組合在保留多光譜數(shù)據(jù)的光譜特征的同時(shí)，還要增加全色波段的高空間分辨率的特征。此外，為保證衛(wèi)星圖像的準(zhǔn)確性，需要依據(jù)地形圖進(jìn)行幾何精校正。

2.3建立解譯標(biāo)志

根據(jù)調(diào)查區(qū)地形圖、土地利用現(xiàn)狀圖、植被圖等相關(guān)專題圖，結(jié)合衛(wèi)星圖像，選擇代表性強(qiáng)、濕地類型齊全、交通便利的地點(diǎn)建立解譯標(biāo)志，然后建立衛(wèi)星圖像與地物要素相關(guān)關(guān)系。對(duì)各判讀類型類型及景觀要素在衛(wèi)星圖像上反映特征的表述形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，從而建立判讀解譯標(biāo)志表，最終制定出解譯標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。此外，對(duì)于不同遙感圖像資料以及時(shí)相差異大的衛(wèi)星圖像，應(yīng)該分別建立衛(wèi)星解譯標(biāo)志。

3 .遙感技術(shù)在濕地研究中的應(yīng)用

3.1 遙感技術(shù)在濕地資源調(diào)查中的應(yīng)用

（1）確定濕地資源調(diào)查范圍

根據(jù)濕地資源調(diào)查的具體要求以及事先搜集的資料，在處理好的遙感數(shù)據(jù)影像文件上使用ArcGIS等相關(guān)軟件把調(diào)查界線繪制到影像圖上，從而確定濕地資源調(diào)查的范圍。

（2）濕地資源判讀

工作人員根據(jù)衛(wèi)星圖像解譯標(biāo)志的地類類型，使用ArcGIS等相關(guān)軟件將調(diào)查范圍內(nèi)色調(diào)、紋理、顆粒等相近的斑塊勾繪出來并進(jìn)行編號(hào)。判讀時(shí)采用兩次判讀，要求斑塊地類之間的一致率必須達(dá)到95%以上，若達(dá)不到要求則需重新判讀。

（3）判讀結(jié)果現(xiàn)地對(duì)照

現(xiàn)地對(duì)照所有解譯標(biāo)志地類類型與現(xiàn)地斑塊之間的一致性，如果沒有達(dá)到100%，則需對(duì)解譯標(biāo)志地類進(jìn)行修改。并將判讀和現(xiàn)地對(duì)照后的數(shù)據(jù)繪制濕地資源分布圖，形成濕地資源調(diào)查成果。

3.2 遙感技術(shù)在濕地的動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

運(yùn)用多時(shí)相、多平臺(tái)的遙感動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠及時(shí)獲得濕地的動(dòng)態(tài)信息及動(dòng)態(tài)變化情況。目前，常用的探測(cè)濕地動(dòng)態(tài)變化的方法主要有以下幾種：（1）不同時(shí)相圖像的算術(shù)運(yùn)算法、圖像分類后比較法、圖像與輔助數(shù)據(jù)比較法、基于知識(shí)的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)法。

3.3 遙感技術(shù)在濕地景觀變化研究中的應(yīng)用

景觀變化最明顯的標(biāo)志是由于土地利用或土地覆蓋等變化所造成的景觀格局以及類型的時(shí)空變化，其中大部分濕地景觀的變化是由人類活動(dòng)所引起的。人們各種土地利用活動(dòng)開展和進(jìn)行的過程中，往往造成濕地土地覆蓋格局的變化，從而造成濕地景觀格局的改變。遙感技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了景觀定量研究的發(fā)展，為各種景觀模型的建立與發(fā)展提供了大量的數(shù)據(jù)資料基礎(chǔ)。目前，遙感技術(shù)在濕地景觀分析研究中應(yīng)用的主要方法是以遙感圖像為數(shù)據(jù)源，使用ArcGIS等遙感軟件對(duì)其進(jìn)行分類，然后獲取各種景觀專題圖，并在此基礎(chǔ)上依據(jù)景觀生態(tài)學(xué)原理計(jì)算得到各種景觀指數(shù)用于景觀格局分析。

3.4 遙感技術(shù)在濕地制圖中的應(yīng)用

遙感影像測(cè)量范圍廣、超大信息量、信息獲取速度快、周期短等的特點(diǎn)，及時(shí)為濕地專題圖的制作提供了實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確地滿足多種專題圖制作的要求。同時(shí)遙感影像的應(yīng)用還能夠彌補(bǔ)對(duì)邊遠(yuǎn)地區(qū)、危險(xiǎn)地區(qū)等區(qū)域的濕地資源的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，從而遙感技術(shù)成為濕地制圖中不可替代的重要方法。運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行濕地制圖，能夠準(zhǔn)確及時(shí)地對(duì)各類的濕地資源分布圖、濕地景觀生態(tài)圖和濕地生物量分布圖等進(jìn)行更新。據(jù)報(bào)道，迄今為止，加拿大、中國(guó)、愛沙尼亞等許多國(guó)家均出版了國(guó)家沼澤濕地圖。我國(guó)學(xué)者利用遙感技術(shù)對(duì)濕地景觀生態(tài)制圖分類系統(tǒng)開展了大量的研究，并編制了不同比例的濕地景觀生態(tài)圖，利用所獲的衛(wèi)星影像，完成了黃河三角洲1∶5萬、1∶10萬地圖的編制。

3.5 遙感技術(shù)在濕地研究其他方面的應(yīng)用

眾所周知，生物多樣性是濕地生態(tài)系統(tǒng)最重要的功能之一，因此，濕地植被生物量的測(cè)算一直是濕地研究中的主要內(nèi)容之一。遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崟r(shí)有效的估測(cè)濕地生物資源的分布、生長(zhǎng)狀況及其變化，利用植被光譜模型還能夠反演濕地植被生物物理參量。此外，遙感技術(shù)還能夠應(yīng)用于分析與評(píng)價(jià)濕地生物多樣性、調(diào)查研究濕地野生動(dòng)物生境等。

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作者簡(jiǎn)介：劉穗君（1993.12-），女，成都理工大學(xué)。endprint