多尺度海面养殖遥感解译体系研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘岳明 |
| 答辩日期 | 2024-09 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 王绍强 ; 杨晓梅 |
| 关键词 | 海面养殖 遥感解译 空间格局 海岸带 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 海面养殖是一种获取海产品的重要手段，为人类提供了大量的粮食补充，为海岸带区域带来了巨大的经济效益，促进了区域的发展，在粮食供应与经济产出中占据着重要的地位。海面养殖的空间位置信息，是养殖内蕴属性与海、陆、气、生动态环境联结的纽带，也是构建海面养殖经济或生态模型，实现定量化养殖估产估值、或蓝碳等生态效应评估的关键。海面养殖不同于陆地上的地物，有其特殊的动态性以及根据不同应用需求所表现出的尺度效应。如果忽视了这些差异，那么将极大地限制海面养殖的提取精度，也不利于后续更深入研究的开展。为此，本研究针对不同的应用需求和尺度特征，构建了面向区域、国家以及全球的三级尺度的海面养殖遥感解译体系。基于该体系分别获取了我国2000、2010与2020年三期的全国海面养殖空间分布数据，对我国海面养殖的分布格局、发展变化特点以及对近海水质变化的相互关系进行了探究，基于该体系也首次实现了对全球海面养殖的遥感提取，对全球养殖的空间分布格局进行了分析。本文取得的主要研究进展如下： （1）构建了面向不同尺度的海面养殖遥感解译体系。针对小范围的重点海湾或省域尺度，面向业务部门的实际应用需求，基于高分辨率光学影像，利用SAM深度学习大模型实现辽宁省海面养殖目标的高自动化提取。针对国家尺度，基于多期的光学影像与时序SAR影像，结合面向对象、时序增强的方法，实现全国海面养殖区的高精度解译，并以时序回溯的方式，分别获取了我国2020年、2010年以及2000年三期的海面养殖空间分布数据。进一步针对全球尺度的海面养殖提出了多源数据辅助的海面养殖解译方法，首次获取了空间精细化的全球海面养殖空间分布数据。 （2）以上海市海域为中国南北海域的分界线，当今我国海面养殖分布呈现“北多南少”、“北密南疏”的空间分布格局。2020年全国海面养殖面积达到1273698.18公顷，北方各省养殖面积之和占比70.9%，南方各省养殖面积占比29.1%。在2000年至2010年以及2010年至2020年两个时期中，我国海面养殖面积持续增加，全国养殖面积在两个时期均实现了翻倍增长，并呈现出加速增长的局面。分别统计我国南北海面养殖变化速度，在2000年至2010年，南北海面养殖面积增长率较为接近，而在2010年至2020年，北方养殖面积增速远高于南方，奠定了当今中国海面养殖“北多南少”的空间格局。 （3）将海面养殖区数据与岸线和水深数据叠加，发现我国海面养殖主要集中于近岸水深较浅的区域，90%以上的海面养殖区分布于距岸线20千米以内。我国海面养殖区呈现出“由浅至深，由近至远”的发展格局。海面养殖向深远海发展是多方面因素共同影响下的必然结果。近岸养殖自身的快速发展以及全国经济发展背景下的海岸带开发致使近岸养殖空间逐渐达到饱和，科学技术的发展为深远海养殖提供了客观条件，而政策的限制与引导则加速了海面养殖深远海发展的进程，多方条件促使海面养殖向深远海发展局面的形成。 （4）以海面养殖中心为研究对象，从宏观地理视角探讨了中国海面养殖的发展及其与水质变化的关系，涵盖了三个时期（2000年、2010年和2020年）。我们发现：(1)中国的海面养殖表现出“北密南疏”的空间分布格局。(2)在过去20年中，北方海面养殖的发展速度显著高于南方。(3)中国海面养殖的发展模式主要是新中心的形成。海面养殖的发展与水质变化之间存在以下关系：(1)良好的海水水质是海面养殖中心形成的前提条件。(2)海水水质的恶化不利于海面养殖区域的可持续发展。(3)大规模和高密度的海面养殖中心的形成并不一定会导致海水水质的恶化。基于对水深和流速数据的补充分析，我们探讨了中国海面养殖中心发展差异及水质变化的可能原因，发现水深是导致中国海面养殖“北密南疏”空间分布格局的重要因素，流速是决定海面养殖中心水质变化的重要因素。（5）全球海面养殖面积共24194.45km²，92.3%的海面养殖位于北半球，南半球养殖占比仅7.7%。全球最北端的海面养殖的纬度达到了北纬71°，位于挪威的马格尔岛。最南端的海面养殖纬度为南纬45°，位于智利的艾森。全球海面养殖的分布极不均衡，主要集中在东亚与东南亚，在欧洲也有一定体量的海面养殖分布，而其他区域的海面养殖相对较少。全球筏式养殖面积要远大于网箱养殖的面积。我们所提取的全球筏式养殖面积为20678.72km²，占比85.5%；网箱养殖面积为3515.73km²，仅占比14.5%。筏式养殖明显更集中于东亚与东南亚区域，而网箱养殖的分布范围相比筏式养殖更加广泛，不仅在东亚与东南亚广泛分布，也在欧洲的挪威、爱尔兰、希腊、土耳其以及南美洲的智利大量分布。 |
| 学科主题 | 生态学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 138 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/209413]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘岳明. 多尺度海面养殖遥感解译体系研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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