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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
宋仁飞 林辉 臧卓 严恩萍
高光谱识别是采用大量比较窄的波段对目标物进行同时观测,以实现对目标物更好的观测效果。以东洞庭湖为研究对象,对典型湿地植被苔草、芦苇、芦蒿、辣蓼和旱柳开展野外高光谱观测的基础上,开展数据变换和分类识别。在对数据进行剔除、滤波和重采样后,对高光谱数据进行导数运算、对数运算、对数的导数运算、归一化运算和归一化后导数运算,以突出植被的光谱特征差异。采用主成分分析方法,对高光谱数据进行降维。并运用BP(Back Propagation)神经网络、马氏距离(Mahalanobis)分类法、贝叶斯(Bayes)分类法、费希尔(Fisher)分类法、光谱角度制图法(Spectral Angle Mapper,...
关键词：
高光谱识别 湿地植被 光谱特征 东洞庭湖
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李世波 林辉 葛淼
湿地植被的精细识别与分类是林业遥感中一个亟待解决的难点。本研究以东洞庭湖自然保护区为研究区,以苔草、芦蒿、辣蓼、杨柳和芦苇为研究对象开展高光谱数据观测。采用数据平滑、导数变换、对数变换和归一化变换等方式对高光谱数据进行预处理,再运用PCA算法分别对其进行降维运算,随后采用马氏距离、朴素贝叶斯、Knn、径向基内核支持向量机和随机森林等分类方法对降维后的数据进行分类。结果表明:1)不同预处理方式经过PCA降维后能保持自身特有的特征;2)降维后的累计方差贡献率与分类精度不存在必然联系,主成分个数能对分类精度产生影响;3)不同的分类方法对降维后的数据灵敏度不同,随机森林和径向基内核支持向量机保持较高的稳定性。
关键词：
高光谱 降维 分类 主成分分析 东洞庭湖
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
徐怡波 赖锡军 周春国
针对湿地资源监测的需要,以东洞庭湖湿地为研究对象,开展基于ENVISAT ASAR数据的湿地植被遥感监测研究。湿地遥感影像分类是湿地遥感研究的一大难题,通过分析雷达影像的后向散射系数发现,由多时相的同极化、交叉极化波段合成的雷达影像对湿地地物的区分能力最强。研究表明:将基于原图像的灰度级共生矩阵所提取的Contrast纹理特征与滤波后图像的灰度特征组合用于分类,以此实现相干斑噪声的抑制,同时减少地物固有结构信息的损失,实验结果证明该方法可以提高湿地分类精度,其总体精度达到87.59%,Kappa值为0.822 8,将东洞庭湖湿地划分为水体、芦苇(荻)滩地、草滩地(苔草、虉草等)、森林滩地(杨树...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
宋仁飞 林辉 严恩萍 和晓风
高分一号卫星是我国2013年自主发射的第一颗高分辨率对地观测卫星(GF-1),其在湿地中的应用还比较少见。以洞庭湖湿地为研究区,GF-1影像为主要遥感数据源,在对研究区湿地主要植被柳树、杨树、芦苇和苔草的光谱特征分析基础上,建立决策树分类算法。同时结合GF-1影像特有的纹理信息,引入纹理均值和相异性指数对决策树算法进行改进,结果表明:通过采用纹理均值和相异性指数,总体精度从传统决策树的85.64%提高到了92.66%,Kappa系数从0.82提高到0.91,说明该方法对湿地植被识别的效果较好。这对于同等空间分辨率遥感数据的植被分类具有指导和借鉴作用。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
李峰 侯志勇 陈心胜 谢永宏 邓正苗 李旭 潘瑛
以2007-2009年的野外调查资料为依据,对洞庭湖湿地植物的组成及区系成分进行了初步研究。结果表明:(1)洞庭湖湿地共有种子植物229种,隶属于58科150属。其中草本植物占的比例高达97.9%,木本植物匮乏;(2)单种科属较多,单种科共计34科,占总科数的54.0%,单种属共计118个属,占总属的76.1%;(3)科级区系成分中,泛热带分布和北温带分布占的比例较大,属级区系成分中,温带分布属共计59属,占的比例最大,说明洞庭湖植物地理成分明显具有温带性质。
关键词：
洞庭湖 植被组成 区系成分
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
谢永宏 陈心胜
三峡工程运行后,洞庭湖的水文环境发生了很大改变,进而影响到湿地植被组成和群落演替。本文以洞庭湖湿地植被区系组成、植被分布格局及演替规律为基础,从水位年内和年间变化、极端高洪水位及其持续时间、泥沙淤积速率等三个方面,论述了三峡工程对洞庭湖湿地植被演替的影响,并指出今后应加强湿地植被生态过程及功能、湿地植被演替的调控机理研究,同时重视洞庭湖自身的地质演化。
关键词：
洞庭湖 三峡工程 植被演替
[期刊] 林业科学
[作者]
张雨田 石军南 张怀清 吴炳伦
【目的】探究洞庭湖湿地植被覆盖变化的长期时空格局及其对气候变化和人类活动的响应机制，为湿地生态系统保护提供决策依据。【方法】利用FSDAF（时空融合数据分析框架）算法融合Landsat和MODIS影像，获取洞庭湖湿地2000—2019年月尺度归一化差异植被指数（NDVI）时间序列，采用改进的STL时序分解方法分离洞庭湖湿地植被NDVI季节和趋势分量，在不同时间尺度下量化湿地植被覆盖对环境变化和人为干扰的响应。基于线性回归方法与高时空分辨率的NDVI季节和趋势分量数据对洞庭湖湿地植被进行时空动态分析，识别湿地植被在不同尺度的时空动态格局。应用基于偏相关的分析方法定量评估2000—2019年3个主要气候因子（温度、降水量和太阳辐射）和人为因素对趋势和季节性植被变化的贡献。【结果】1) 2000—2019年，洞庭湖湿地植被NDVI季节和趋势分量变化呈现出空间分异格局，但总体呈“绿化”趋势，变化率分别为4.8×10-3 a-1和0.4×10-3 a-1。2）温度和太阳辐射与植被变化存在显著正相关关系，与植被变化的季节相关性大于趋势相关性。降水量与植被变化的相关性相对较低，且与水稻的NDVI变化呈负相关关系（趋势分量偏相关系数R=-0.27；季节分量偏相关系数R=-0.42）。3) 2000—2019年，人为因素和气候变化对洞庭湖湿地植被变化的平均相对贡献率分别为58%和42%，其中人为因素对长期和季节性湿地植被生长与恢复的相对贡献率分别为55%和62%，气候变化对长期和季节性湿地植被退化的相对贡献率分别为53%和56%。【结论】人为因素促进植被生长是洞庭湖湿地植被增绿的主要动因；气候变化对湿地生态系统构成威胁，采取合适的生态保护与修复方案仍是未来实现洞庭湖湿地生态系统可持续发展的重要手段。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
邱琳 林辉 孙华 臧卓 莫登奎
叶面积指数(leaf area index,LAI)是表征植被冠层结构和光合面积的重要参数。实时动态的植被LAI监测对于诊断植被生长状况及趋势具有重要作用。本研究旨在通过对高光谱数据的数学变换与特征分析,构建东洞庭湖苔草LAI的最佳估算模型。通过分析52组苔草样本640~780 nm波段范围内的反射率、一阶微分及倒数的对数的光谱特征,选择特征波段,运用多元逐步线性回归法与偏最小二乘回归法建立估算模型。研究发现特征波段为707～758 nm,以上3种光谱数据的多元逐步线性回归模型决定系数分别为0.526、0.815、0.565,均方根误差分别为0.320、0.269、0.273,3者偏最小二乘回...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王红娟 姜加虎 黄群
在遥感和地理信息系统的支持下,对东洞庭湖1989和2001年两个时段的TM(ETM)卫星影像进行了遥感解译。应用景观生态学的理论和方法,对不同景观类型的斑块和面积大小、形状特征进行分析,计算了湿地景观多样性、优势度、均匀度、破碎度及斑块分形维数。定量分析和研究了1989~2001年东洞庭湖湿地景观的动态变化,结果表明,由于泥沙淤积,东洞庭湖湿地的面积正在日益缩小,湿地景观多样性和均匀度下降,景观优势度和破碎化程度增加,说明东洞庭湖部分湿地景观逐渐从以小斑块、多种景观类型共同控制的景观格局向大斑块、类型较单一的景观格局演变。
关键词：
东洞庭湖 湿地景观 景观格局变化
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王鸿翔 朱永卫 查胡飞 郭文献
水位是湖泊湿地水文情势和生态系统健康的关键指标,如何确定适宜生态水位阈值是确保湖泊湿地健康的关键。以东洞庭湖城陵矶站和鹿角站突变前水位过程(1959～1978年逐日水位资料)为基准期,采用RVA法、年内展布法和数理统计的方法建立了东洞庭湖适宜生态水位过程。结果表明:(1)RVA法计算逐月生态水位阈值的波动范围均值是2.18 m,而年内展布法计算逐月生态水位阈值的波动范围均值是5.12 m,水位波动较大,对于东洞庭湖适宜生态水位来说,RVA法计算生态水位的波动范围更有利于维持湿地植物群落健康和生物多样性;(2)受湖底高程影响,鹿角站的高低水位发生时间会比城陵矶站提前15 d左右,而高低水位的历时和波动范围以及动植物敏感期(3～6月)的平均水位变化速率并未有显著差别;(3)水位变异后(2003～2016年),东洞庭湖水位大部时间处于生态水位阈值内,只需要对不满足生态水位的消落期采取调整措施,鹿角站和城陵矶站年均水位差距减少0.46 m,洞庭湖的水动力系统减弱,给洞庭湖生态健康带来了消极的负面影响。研究可为东洞庭湖生态水位和三峡及上游电站联合调度提供依据。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
向泓宇 梁婕 袁玉洁 华珊珊 武海鹏 曾光明
环境因子与湿地候鸟之间的关系是湿地候鸟保护的重要信息。以东洞庭湖自然保护区为典型区域,利用相关性分析和冗余分析研究越冬候鸟与环境因子的关系。文中将湿地候鸟分为5类,并选取5种环境因子。结果表明:东洞庭湖冬季湿地候鸟数量呈现波动上升的趋势,可能与东洞庭湖湿地实施的保护措施,鸟类对栖息地的选择以及适应性有关;东洞庭湖冬季湿地候鸟的多样性指数基本保持不变,可能是不同种类的候鸟有相似的栖息地选择;较高水位和NDVI为湿地候鸟提供适宜的生存环境,并与湿地候鸟数量正相关;较高的气温和日照时数使水温升高,越冬的鱼类数量
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
侯志勇 谢永宏 陈心胜 李旭 李峰 潘瑛 邓正苗
2007-2011年间通过对洞庭湖湿地大面积实地踏察,对外来植物的种类、分布、来源、生活型、入侵生境、引入途径以及危害程度进行了统计分析。研究表明,该湿地有外来入侵植物19科34属43种,以菊科和苋科植物最常见,分别有7种和6种。危害较大的有美洲杨树(Populus deltoides)、意大利杨(Populus euramevicana)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、野胡萝卜(Daucus carota)、积雪草(Centella asiatica)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、垂序商陆(Phytolacca American...
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
李峰 谢永宏 陈心胜 邓正苗 邹业爱 李旭 侯志勇 曾静 胡佳宇
湿地植被格局是湿地生态学研究的主要内容之一。湿地植被格局的变化是湿地植物生物学特性与外部环境变化共同作用的结果。洞庭湖湿地作为我国长江中下游典型通江湖泊湿地,具有重要的生态服务功能。三峡工程运行后,洞庭湖湿地水文情势变化明显,进而影响湿地植被格局。本文通过文献梳理,系统总结了三峡工程运行后洞庭湖湿地植被格局的演变规律,同时对驱动湿地植被演变的水文成因及湿地植物生物学机制进行了归纳。研究发现三峡工程运行后,洞庭湖不同植被类型面积发生明显变化,具体表现为湖草群落面积呈下降趋势,芦苇(荻)和林地群落的总面积呈上升趋势。湿地植被格局的变化是水位、淹水时间、泥沙淤积等多种水文情势综合作用的结果,而湿地植物还可以通过繁殖对策、生态生理、种内种间关系变化等多个生物学策略来适应变化的外部环境,进而维持植被格局的稳定性。最后以杨树种植和冬候鸟多样性变化为案例,分析了洞庭湖湿地植被格局变化的生态学效应,以期为洞庭湖湿地的保护及退化湿地的恢复提供一定理论依据。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
余蓉 项文化
通过测定洞庭湖湿地３种主要植被类型的生物量及其土壤ＣＯ２和ＣＨ４排放速率，研究湿地３种植被类型生态系统中大气、植物、土壤之间的碳循环过程。结果表明：草丛植被、乔木林植被和水生植被的大气碳流量分别是６．０２、６．００、２．０１ ｔ／（Ｈｍ２·ａ），植物层流向土壤的碳流量分别是２．２１、１．０４、０．７３ ｔ／（Ｈｍ２·ａ）；土壤流向大气的碳流量分别是２．３６、２．１４、１．２９ ｔ／（Ｈｍ２·ａ），３种植被类型生态系统均表现为碳汇，草丛植被、乔木林植被、水生植被净系统生产力分别为５．８７、４．９０、１．４５ ｔ／（Ｈｍ２·ａ）。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
唐玥 谢永宏 李峰 陈心胜
利用多时相Landsat TM/ETM+影像,采用决策树分类法解译水域、泥沙滩地、草洲3种湿地类型,结合数字高程模型和相关水文信息,通过矩阵转移和贝塞尔曲线插值的方法,对低水位条件下东洞庭湖湿地草洲的时空变化特征进行分析。结果如下:(1)1989~2011年,草洲面积增加305.06km2,泥滩地面积减少274.28km2,水域面积呈波动状态;(2)草洲的主要扩张区域为长洲、新生洲、飘尾洲沿湖盆边缘部分、牛头洲大面积区域、武光洲-柴下洲、中洲-团洲部分;(3)草洲面积按高程分布呈先增后减特征,草洲覆盖的优势区域与非优势区域的高程分界点逐渐降低,水域和泥滩地分布的优势区域高程范围缓慢下移。草洲植...
关键词：
遥感 东洞庭湖湿地 草洲 淹水天数
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