我所科研團(tuán)隊(duì)發(fā)布近40年逐年高分辨率全國(guó)濱海濕地分類數(shù)據(jù)集
近日,我所海岸帶科學(xué)與海洋發(fā)展戰(zhàn)略研究中心(自然資源部海岸帶科學(xué)與綜合管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)在濱海濕地遙感分類研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,構(gòu)建了覆蓋全國(guó)、逐年連續(xù)、30米分辨率的高精度濱海濕地分類數(shù)據(jù)集,涵蓋1985年至2024年,填補(bǔ)了近40年逐年全國(guó)尺度高分辨率濱海濕地分類數(shù)據(jù)空白。
準(zhǔn)確掌握濱海濕地邊界、類別及時(shí)空格局是開(kāi)展其生態(tài)保護(hù)與管理的基礎(chǔ)性工作。然而,受限于以下技術(shù)瓶頸,仍缺乏覆蓋全國(guó)、逐年連續(xù)的高精度濱海濕地分類數(shù)據(jù)集:一是濱海濕地植被與陸域植被存在“同譜異物”現(xiàn)象,植被上邊界難以準(zhǔn)確界定;二是受周期性潮汐淹沒(méi)影響,光灘下邊界的精準(zhǔn)識(shí)別存在明顯不確定性。

圖1 技術(shù)路線
針對(duì)上述難題,研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了融合海岸線界定與多算法集成的自動(dòng)化分類框架。首先,基于遙感影像和歷史數(shù)據(jù)劃定近40年岸線,有效解決了沿岸陸域和濱海濕地植被之間以及沿海養(yǎng)殖水域等用地類型的誤分類問(wèn)題,精準(zhǔn)界定了濱海濕地上邊界。其次,針對(duì)潮汐覆蓋的光灘區(qū)域識(shí)別問(wèn)題,集成最大光譜指數(shù)合成-大津算法技術(shù)體系,充分利用全時(shí)序遙感光譜信息,排除海水周期性覆蓋影響,準(zhǔn)確識(shí)別光灘下邊界。最后,基于遙感大數(shù)據(jù)平臺(tái),采用隨機(jī)森林算法處理了超過(guò)6萬(wàn)景Landsat系列衛(wèi)星影像,制作了30米分辨率、1985–2024年逐年連續(xù)的我國(guó)濱海濕地分類數(shù)據(jù)集。
該數(shù)據(jù)集精準(zhǔn)識(shí)別了鹽沼、紅樹(shù)林、光灘三類濱海濕地時(shí)空格局,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和歷史數(shù)據(jù)驗(yàn)證,各年度總體精度均在95%以上。數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)濱海濕地在過(guò)去40年間經(jīng)歷了劇烈的時(shí)空演變,盡管在21世紀(jì)初之前總體呈現(xiàn)快速降低特征,但近年來(lái)在我國(guó)廣泛開(kāi)展濱海濕地生態(tài)修復(fù)的背景下,實(shí)現(xiàn)了面積的逐步回升。與現(xiàn)有國(guó)際主流濱海濕地?cái)?shù)據(jù)集(如GWL_FCS30、UQD)的對(duì)比驗(yàn)證顯示,本數(shù)據(jù)集在岸線界定精度、植被類型識(shí)別以及時(shí)間跨度和頻度等方面具有明顯優(yōu)勢(shì),特別是在黃河三角洲、杭州灣沿岸等動(dòng)態(tài)變化劇烈的區(qū)域。

圖2 2024年我國(guó)典型濱海濕地空間分布圖
該數(shù)據(jù)集的長(zhǎng)時(shí)序、高分辨率、高精度優(yōu)勢(shì),可為濱海濕地生態(tài)修復(fù)成效評(píng)估、外來(lái)物種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、藍(lán)碳核算等提供重要數(shù)據(jù)支撐。研究成果以“National coastal wetland mapping over the last four decades: An annual classification with high accuracy”為題發(fā)表于Nature旗下數(shù)據(jù)期刊《Scientific Data》,成果數(shù)據(jù)已在Zenodo和Figshare平臺(tái)開(kāi)放共享。論文由我所池源研究員(通訊作者)課題組完成,第一作者為我所與南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生張智瑋,其他作者包括劉鎮(zhèn)杭、張新陽(yáng)和張國(guó)民,上述四位均為我所培養(yǎng)碩士畢業(yè)或在讀研究生,我所為第一完成單位。研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省泰山學(xué)者工程等項(xiàng)目的支持。

圖3 數(shù)據(jù)集示意圖
論文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41597-026-06570-3
數(shù)據(jù)鏈接:
Zenodo:https://doi.org/10.5281/zenodo.17647680
Figshare: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.31093003
