河北省水文工程地质勘查院石家庄050021
摘要:利用2015年高分一号卫星数据,采用人机交互解译的方法,开展了河北省湿地信息快速提取。结果表明,河北省湿地资源丰富,类型多样。既有海洋、滩涂,又有陆地河流、湖泊及洼地,并且从沿海到内陆、从平原到高原都有分布。
关键词:河北省湿地资源遥感
1引言
湿地与森林、海洋并称全球三大生态系统,是生物多样性最丰富和生产力最高的生态系统之一。随着社会经济的快速发展,湿地生态环境压力越来越大。保护湿地及其生物多样性已经成为当前国际社会备注关注的热点。
遥感技术具有宏观、快速、客观、连续等优点,是湿地资源调查的有效手段。国产高分一号卫星于2013年4月发射成功,地面分辨率可实现全色优于2m,多光谱优于8m,能在国土资源调查、环境监测等方面发挥重要作用。
本研究以2015年高分一号卫星数据为基准数据,采用人机交互解译的方法,结合野外调查等手段,获取了河北省湿地资源分布状况。
2调查方法
2.1遥感数据源
遥感数据源以2015年2m分辨率全色/8m分辨率多光谱的高分一号卫星数据为主。
2.2数据预处理
数据预处理主要包括大气校正、几何校正、图像融合等。
(1)大气校正
采用ENVI软件中的FLAASH模块进行多光谱数据大气校正。设置传感器类型、大气模式和气溶胶类型等参数,最终获得遥感数据大气校正后各个像元的反射率。
(2)几何校正及图像配准
利用收集到的基础地理信息和校正好的遥感图像对采集的遥感数据进行几何校正和配准,获得统一地理坐标的遥感数据,为专题信息提取提供主信息源。
(3)图像融合
采用Pansharp方法,对高分一号卫星数据进行影像融合。融合后影像在不损失光谱特征的前提下,提高了空间分辨率,增强了多光谱图像的分类精度。
2.3湿地信息提取
湿地分类方法参照《GB24708-2009湿地分类》,将湿地类型分3级。通过建立各湿地类型的解译标志,采用人工交互解释的方法,进行湿地信息提取。
(1)河流湿地解译标志
河流在影像上,形态自然弯曲,呈线带状、分支复合状、网状,色调均匀,呈现蓝色、深蓝色或蓝黑色,影像结构均匀。河漫滩一般分布在河流两岸,以灰色、灰白色为主,色调不均匀,间断或连续片状或条带状分布,质地纹理均一。
(2)湖泊湿地解译标志
永久性湖泊湿地在遥感图像上可见蓝色、深蓝色、蓝黑色等色调的水体,湖泊边界清晰,较大规模湖泊周围或一侧往往伴生有较多喜水和水生植被。
(3)草本沼泽解译标志
分布在山体沟谷或平原低洼处;草甸植被较发育,色调呈草绿色、深绿色、黑绿色、蓝灰色调等;表面形态大多呈不规则水浸状、斑杂状等,边界大都不明显。草本沼泽在影像上形状不规则,整体呈斑块状纹理特征,芦苇等水生植物呈毛绒状纹理。
(4)主要人工湿地解译标志
水库位于河流中、下游谷地,多分布在河流中或几条沟的汇流处,往往在峡谷狭窄处筑有拦水大坝;形态较规则,色调呈均匀的蓝、深蓝、蓝黑、黑色等。
淡水养殖场多位于内陆地区,形状往往较为规则,典型的往往呈格子状、方块状,水域中心常常可见若干白点,色调呈绿色、深绿、蓝黑,黑色等。
海水养殖场常常位于靠近海岸或者位于海边,形状十分规则,往往呈格子状、方块状,水域中心常常可见若干白点,色调往往呈均匀深蓝、蓝黑、黑色等。
稻田/冬水田位于地势平坦地区,呈规则的多边形,内部整齐划一,形成条状纹理,色调上往往呈浅绿,绿色。
盐田分布在盐湖周边,影像上呈均匀的浅蓝-深蓝色、灰白-灰褐色色调,色调深浅不一,规则整齐的多边形,总体为斑块状、条块状纹形,局部可见格网状纹形,表面细腻。
3河北省湿地分布状况分析
3.1类型与面积
河北省即有海洋、滩涂,又有陆地河流、湖泊及洼地,湿地资源丰富,类型多样,从沿海到内陆、从平原到高原都有分布。河北省湿地总面积为10185km2,其中自然湿地面积占67%,人工湿地面积占33%。各湿地类型面积具体见图1。
图1河北省各湿地类型结构图
自然湿地中河流湿地面积最多,为3632km2;其次为海岸带湿地、湖泊湿地;沼泽湿地面积最少。
人工湿地中稻田面积最多,为1017km2;其次为盐田、海水养殖场,水库面积最小。
3.2分布现状
(1)近海及海岸带湿地
河北省海岸线位于渤海西部,由南北两部分组成。北部东起秦皇岛山海关区,西至唐山丰南区;南部北起沧州黄骅市,南至沧州海兴县。
岩石海岸位于秦皇岛市戴河口以北,至河北与辽宁交界处的张庄;砂石海滩位于秦皇岛戴河口以南至唐山市大清河口一带,有秦皇岛黄金海岸;淤泥质海滩人工海岸主要分布于唐山、沧州沿海。
河口三角洲主要位于滦河入海口。
(2)河流湿地
河北省河流众多,大小河流有300多条,主要为海河水系和滦河水系。
海河流域包括北运河、永定河、大清河、子牙河、南运河五大水系。由北至南呈扇形分布,各水系汇集于天津附近后流入渤海。北运河源于北京,自西北而东南流经河北香河县;永定河源于山西,自东向西流经张家口,至北京;大清河发源于太行山,自东向西流经保定、沧州,至天津入海;子牙河由滹沱河、滏阳河组成,滹沱河源于山西,流经平山,在献县与滏阳河相汇入海,滏阳河源于邯郸峰峰矿区,流经邯郸、邢台、衡水,在献县与滹沱河相汇入海;南运河包括漳河和卫河,漳河源于山西,流经涉县,东流至馆陶与卫河汇合,卫河源于山西,流经大名,向东北至馆陶与漳河汇合,流经冀鲁两省边界,成为两省界河,向东北流至入海。
滦河地处河北省东北部,水系支流繁多,发源于丰宁县,流经沽源、隆化、滦平、承德县、宽城满族自治县、迁西、迁安、卢龙、滦县、昌黎,在乐亭注入渤海。
(3)湖泊湿地
河北省淡水湖泊主要分布在平原,面积较大的有白洋淀、衡水湖;永久性咸水湖分布在坝上高原,有安固里淖。
(4)沼泽湿地
草本沼泽湿地主要分布在张家口坝上地区的沽源和沧州黄骅的南大港。
(5)人工湿地
该类湿地遍布河北各地,主要有:养殖湿地、稻田湿地、盐田湿地和水库湿地。
养殖湿地中海水养殖主要分布在河北的唐山和沧州沿海地区,淡水养殖在全省零星分布;稻田湿地主要分布在唐山沿海一带;盐田湿地主要分布在唐山和沧州沿海地区,唐山有大清河盐场、南堡盐场等,沧州有黄骅盐场、海兴盐场;水库湿地多分布于太行山和燕山的山区,大型的有潘家口水库、岗南水库、黄壁庄水库等。
4结论
(1)全面掌握了2015年度河北省湿地资源的空间分布状况,形成了后期进行湿地动态监测的本底数据,为该地区湿地资源开发利用与生态环境保护提供了客观准确的数据基础。
(2)国产高分一号卫星数据具有空间分辨率高、重访周期短等特点,能够满足1:2.5万国土资源遥感解译相关技术规范,为开展区域国土资源遥感调查提供有力的数据保障。
参考文献:
[1]丁宇雪.基于国产卫星数据自然资源调查研究——以黑龙江省中西部地区为例.国土资源遥感,2017,29(s1):121-126.
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