Fernerkundungsmethode zur Berechnung der hydrologischen Konnektivität auf optimaler Skala — Fallstudie der Veränderungen der hydrologischen Konnektivität in den Ebenen des mittleren und unteren Jangtse
Veränderungen der hydrologischen Konnektivität haben tiefgreifende Auswirkungen auf die Struktur und Funktion aquatischer Ökosysteme, die Erhaltung der Biodiversität sowie auf menschliche Produktions- und Lebensaktivitäten im Zusammenhang mit Wasserressourcen. Gleichzeitig führen Umgestaltungen natürlicher Wassersysteme durch Damm- und Deichbau sowie Landgewinnung zu signifikanten Veränderungen der hydrologischen Konnektivität in zahlreichen Seenregionen der Ebenen. Daher ist es von großer Bedeutung, wissenschaftlich fundierte und effektive Methoden zur Quantifizierung der hydrologischen Konnektivität zu erforschen, ihren Veränderungsprozess und die potenziellen ökologischen Auswirkungen zu analysieren. Die auf Geostatistik basierende Konnektivitätsfunktion kann die hydrologische Konnektivität und deren Veränderungen effektiv darstellen, allerdings ändert sich der Wert der Funktion mit dem statistischen Fenster, sodass keine objektiven und vergleichbaren Werte für die hydrologische Konnektivität erhalten werden können. Basierend darauf wird in dieser Studie die Methode der Verbindungsfrequenz auf der optimalen Skala vorgeschlagen, die auf den Ergebnissen der Fernerkundung zur Gewässerextraktion basiert, die maßstabsabhängigen Merkmale der Gewässer in verschiedenen Regionen berücksichtigt und anhand der optimalen Skala die zeitlichen Veränderungen der hydrologischen Konnektivität in mehreren Regionen berechnet und somit einen vergleichenden Analyseansatz zur Veränderung der hydrologischen Konnektivität über Regionen hinweg ermöglicht. Die hydrologische Konnektivität in sieben verschiedenen Perioden in den Ebenen des mittleren und unteren Jangtse wurde von 1984 bis 2021 getestet. Die Ergebnisse zeigen einen starken Rückgang der hydrologischen Konnektivität in den Gebieten des Poyangsees, Dongtingsees und der Ebene des unteren Jangtse, während die Veränderungen im Taihu-Becken und der Ebene des mittleren Jangtse relativ stabil waren und im Hanjiang-Becken ein allgemeiner Anstieg der Konnektivität zu verzeichnen ist. Im Vergleich mit den Ergebnissen der Konnektivitätsindizes aus der Landschaftsökologie zeigt die Methode eine effektive Darstellung zweier Arten von Konnektivität innerhalb und zwischen Gewässerflecken und besitzt einen einzigartigen Anwendungswert.
关键词
optimale Skala; hydrologische Konnektivität; Geostatistik; Fernerkundung; Ebenen des mittleren und unteren Jangtse