基于遥感数据立方体的环渤海潮滩湿地演变特征研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王志成 |
| 答辩日期 | 2024-05-16 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 导师 | 高志强 |
| 关键词 | 环渤海 潮滩湿地 时空数据融合算法 人类活动 自然因素 The Bohai Rim Tidal wetlands The spatiotemporal data fusion algorithm Human activity Natural factors |
| 学位名称 | 工学博士 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 其他题名 | Study on evolution characteristics of tidal wetlands in the Bohai Rim based on remote sensing data cube |
| 英文摘要 | 近年来，人类活动以及自然因素使得环渤海潮滩湿地面临退化的威胁，需要精确掌握环渤海潮滩湿地历史动态变化信息以及人类活动和自然因素对其产生的影响信息。当前，卫星遥感技术已被广泛用于地表变化监测，但使用卫星遥感对潮滩湿地的监测易受到遥感影像时间分辨率和云的影响，导致潮滩湿地监测不准确。因此，本研究提出基于时空数据融合算法的潮滩湿地监测方法，并将其应用于环渤海潮滩湿地的监测。首先对比了三种时空数据融合算法应用于潮滩湿地提取的有效性，以选取适用于潮滩湿地提取的最佳时空数据融合算法。然后基于所选取的最佳时空数据融合算法，融合环渤海沿岸Landsat数据和MODIS数据，以对稀疏原始观测数据进行补充，达到构建环渤海沿岸遥感数据立方体的目的；并通过像元淹没频率算法从所构建的遥感数据立方体中提取环渤海潮滩湿地的空间分布。最后对环渤海及其典型区潮滩湿地的时空演变特征、人类活动和自然因素对环渤海及典型区潮滩湿地的影响进行分析。对环渤海潮滩湿地的研究，对于维护环渤海海岸带生态平衡、保护生物多样性和实现可持续发展至关重要。 主要研究内容：（1）环渤海沿岸遥感数据立方体构建研究：通过对比与分析不同类型时空数据融合算法的融合结果应用于潮滩湿地提取的有效性，选取适用于潮滩湿地提取的最佳时空数据融合算法，并将其结果用于增补稀疏原始观测数据，构建遥感数据立方体，以用于环渤海潮滩湿地提取。（2）环渤海潮滩湿地时空演变特征研究：分析环渤海及其典型区潮滩湿地的时空演变特征。（3）人类活动对环渤海潮滩湿地的影响研究：分析人类活动对环渤海及其典型区的潮滩湿地陆地一侧的影响。（4）自然因素对环渤海潮滩湿地的影响研究：分析自然因素中的侵蚀作用和淤积作用对环渤海及其典型区的潮滩湿地向海一侧的影响。 主要结论：（1）选取FSDAF算法作为用于潮滩湿地提取的最佳时空数据融合算法，其所生成的Landsat-like影像能够呈现出潮滩湿地向海一侧的边界，可应用于环渤海潮滩湿地的提取。（2）1986-2022年，环渤海潮滩湿地总体面积减少。其89.37%的陆地一侧边界受到人类活动的影响而向海推进。人类活动与自然因素中的侵蚀作用分别使得潮滩湿地陆地一侧和向海一侧减少，自然因素中的淤积作用使得潮滩湿地向海一侧增加。（3）辽宁、河北、天津和山东的潮滩湿地面积在1986-2022年均减少。各省市的潮滩湿地在空间上逐年收缩，由连片分布变为零散分布。人类活动和自然因素使得山东省潮滩湿地变化最大，而使得天津市潮滩湿地变化最小。（4）辽河口、曹妃甸、天津港、现代黄河口以及莱州湾五处典型区的潮滩湿地面积在1986-2022年均减少，天津港和现代黄河口处潮滩湿地的损失面积分别最多和最少。人类活动对曹妃甸处和天津港处潮滩湿地陆地一侧影响较大，而自然因素中的侵蚀作用和淤积作用对现代黄河口处潮滩湿地向海一侧的影响较大。 本研究提出了基于时空数据融合算法的潮滩湿地监测方法。采用时空数据融合算法构建遥感数据立方体，以用于环渤海潮滩湿地的提取。传统潮滩湿地监测方法易受到遥感影像时间分辨率和云的影响，使得潮滩湿地的提取精度较低；而本研究中的方法克服了这一局限，提高了潮滩湿地提取的精度。基于所提出的监测方法，本研究进一步揭示了环渤海潮滩湿地演变特征以及人类活动和自然因素对其影响的规律。环渤海潮滩湿地面积1986-2022年减少，人类活动与自然因素中的侵蚀作用分别使得潮滩湿地陆地一侧和向海一侧减少，自然因素中的淤积作用使得潮滩湿地向海一侧增加。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/35383]  |
| 专题 | 中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王志成. 基于遥感数据立方体的环渤海潮滩湿地演变特征研究[D]. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：烟台海岸带研究所
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