Phänologische Überwachung der Vegetation in salzwasserumgebenen Salzwiesen mit hochauflösender Satellitenfernerkundung in Kombination mit objektorientierten Methoden
Die genaue Überwachung des Wuchszyklus von Salzwiesenvegetation ist für die Erforschung des Kohlenstoffkreislaufs in 'blauen Kohlenstoff' Ökosystemen von entscheidender Bedeutung. Die Satellitenfernerkundungstechnologie mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung ermöglicht eine feinabgestimmte Überwachung des Pflanzenwuchses, führt jedoch zwangsläufig zu 'Salz-Pfeffer-Rauschen'. In dieser Studie wurde die Wachstumsüberwachung der salzwasserumgebenen Salzwiesen an der Mündung des Gelben Flusses unter Verwendung von hochauflösenden Satellitenfernerkundungsdaten und objektorientierten Methoden durchgeführt. Zunächst erfolgte die Multiskalen-Segmentierung der Jilin-1-Bildgebung zur Extraktion von Salzwiesen-Vegetationsobjekten. Anschließend wurden auf Basis von Objekten mit zeitlicher PlanetScope-Bildgebung unter Verwendung von S-G-Filtration, Doppelogistischen Modellen und dynamischen Schwellenwerten Wachstumsparameter extrahiert, wie Startdatum der Wachstumsperiode (SOS), Enddatum der Wachstumsperiode (EOS) und Länge der Wachstumsperiode (LOS). Die Ergebnisse wurden in Bezug auf die Passgenauigkeit der zeitlichen NDVI-Anpassung, die räumliche Heterogenität der Wachstumsparameter und die Konsistenz mit phänologischen Kameras beurteilt. Die Ergebnisse zeigen: (1) Im Vergleich zur Pixelgröße sind die Wurzel-Mittelquadratfehler (RMSE), der durchschnittliche absolute Fehler (MAE) und der durchschnittliche absolute prozentuale Fehler (MAPE) der zeitlichen NDVI-Anpassung auf Objektebene niedriger, wobei die Fläche mit RMSE <0,05, MAPE <15% und MAE <0,035 um 11,46%, 12,93% bzw. 10,72% zunimmt, was auf eine höhere Passgenauigkeit der zeitlichen NDVI-Anpassung auf Objektebene hinweist. (2) Die räumliche Verteilung der Wachstumsparameter auf Objekte- und Pixelbasis ist relativ konsistent, wobei beide die räumliche Heterogenität der Salzwiesenvegetation widerspiegeln können. Die Wachstumsparameter auf Objektebene sind jedoch räumlich glatter und mildern effektiv die Variation der Wachstumsparameter auf Pixelbasis bei kleineren Maßstäben. Der lokale Raumheterogenitätsindex der Wachstumsparameter auf Objektebene ergab eine deutlich niedrigere Blockkernschätzung () und den Schwellenwert () im Vergleich zu den Ergebnissen der Wachstumsparameter auf Pixelbasis. (3) Die Wachstumsparameter auf Objektebene und die Wachstumsparameter, die mit phänologischen Kameras erfasst wurden, weisen eine hohe Konsistenz auf (SOS-Konsistenz, unterschiedliche EOS, LOS nur um einen Tag), während die Wachstumsparameter auf Pixelbasis innerhalb von Objekten erhebliche Unterschiede aufweisen. Diese Studie zeigt, dass objektbasierte Bildanalysemethoden das Salz-Pfeffer-Rauschen bei hochauflösender Fernerkundung mindern und ein hohes Anwendungspotenzial für die hochauflösende phänologische Extraktion in Salzwassergebieten aufweisen.