Fortschritte in der quantitativen Fernerkundung von Mangroven

WANG Junjie ,  

LI Qingquan ,  

WU Guofeng ,  

摘要

Mangroven spielen eine entscheidende Rolle bei der Speicherung von Kohlenstoff und der Minderung des Klimawandels. Mit dem wachsenden Bewusstsein in- und ausländischer Naturschutzorganisationen für den Schutz von Mangroven sowie der raschen Entwicklung von Fernerkundungssensoren und KI-Technologien sind die Forschungsergebnisse im Bereich der Fernerkundung von Mangroven signifikant angestiegen. Eine Literaturrecherche ergab, dass nur 18,7% der wissenschaftlichen Artikel in SCI sich mit quantitativer Fernerkundung von Mangroven befassen und dass es an einer systematischen Zusammenfassung in diesem Bereich mangelt. Diese Studie führt eine bibliometrische Analyse und Literaturübersicht durch, um die Fortschritte und Aussichten der quantitativen Fernerkundung von Mangroven systematisch zu erfassen und so eine Grundlage für verwandte Forschungen in diesem Bereich zu schaffen. Die Ergebnisse zeigen: (1) Zwischen 2013 und 2024 gab es einen explosionsartigen Anstieg der Erforschung verschiedener Parameter der quantitativen Fernerkundung im Vergleich zu 1996–2012, und die untersuchten Parametertypen haben sich allmählich von traditionellen biophysikalischen Parametern (Biomasse, Baumhöhe und Blattflächenindex (LAI)) auf biochemische Parameter wie Nährstoffe und äquivalente Wasserdicke sowie ökologische Funktionsparameter wie Produktivität, Phänologie, Photosynthese und Biodiversität verlagert. Die Biomasse ist am meisten erforscht, gefolgt von Baumhöhe, LAI, Chlorophyllgehalt und Nährstoffgehalt. (2) Die Vielfalt der Fernerkundungsdatenquellen hat zugenommen, und Forscher richten vermehrt ihre Aufmerksamkeit auf den Vergleich der Leistung verschiedener Fernerkundungssensoren sowie auf die gekoppelte Anwendung von Daten aus verschiedenen Quellen, was die Genauigkeit der Inversion verschiedener Parameter verbessert. (3) Die Inversionsmodelle werden hauptsächlich von maschinellen Lernmodellen beherrscht, und Random Forest und XGBoost sind zu den Hauptmethoden der quantitativen Fernerkundung von Mangroven geworden, während es an Forschungen zu physikalischen Modellen mangelt. (4) Der Forschungsbereich hat sich allmählich auf globale Maßstäbe und Maßstäbe einzelner Bäume ausgeweitet und liefert wichtige Daten auf verschiedenen Ebenen für die Beurteilung der Gesundheit von Mangroven und die Erforschung ihres Kohlenstoffkreislaufs. (5) Die Anwendung der quantitativen Fernerkundung von Mangroven zur Bewertung des Gesundheitszustands, zur Katastrophenanalyse und zur ökologischen Restaurationsmanagement erhält zunehmend Beachtung. In Zukunft sollten nationale/globale quantitative Fernerkundungsprodukte für biochemische und ökologische Funktionsparameter von Mangroven entwickelt, ein multidimensionales Fernerkundungsüberwachungssystem für Mangroven auf verschiedenen Ebenen (Oberdachschicht, Untervegetation, Wurzelsystem und Boden) aufgebaut und eine tiefe Integration von Mangrovenökologieprozessmodellen mit künstlichen Intelligenzmodellen in den Blick genommen werden, um eine wissenschaftliche und zuverlässige theoretische und methodische Grundlage für den Schutz, die Wiederherstellung und das nachhaltige Management von Mangroven zu schaffen und somit dringenden Umweltproblemen wie dem globalen Klimawandel entgegenzuwirken.

关键词

Quantitative Fernerkundung; Mangroven; Drohnen; Satellitenbilder; Bio-physikalische Parameter; Biochemische Parameter; Bibliometrische Analyse

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