Fluss- und Seeuferlinien sind Kontaktzonen zwischen Binnengewässern und Land und besitzen äußerst wichtige ökologische Funktionen wie Hochwasserregulierung und Erhaltung des ökologischen Gleichgewichts. Die rechtzeitige Erfassung der dynamischen Veränderungen der Fluss- und Seeuferlinien ist von großer praktischer Bedeutung für Hochwasserschutz und Katastrophenminderung sowie für den Aufbau und Schutz der aquatischen Umwelt. In diesem Artikel wurde das tiefe Lernmodell Swin-UNet auf Basis hochauflösender Fernerkundungsbilder (Gaofen-Satelliten und Sentinel-2) trainiert, um eine Technologie zur Erkennung von regionalen Gewässern und Fluss- bzw. Seeuferlinien zu entwickeln und damit die dynamische Veränderung der Uferlinien der Stadt Chenzhou von 2015 bis 2025 zu überwachen. Die Ergebnisse zeigen, dass das auf dem Swin-UNet-Modell basierende Modell zur Erkennung von Gewässern und Uferlinien deutlich besser ist als traditionelle Schwellenwertmethoden oder relativ einfache maschinelle Lernmodelle, mit einer Erkennungsgenauigkeit von über 90 % und klaren Gewässerkonturen. Die Ergebnisse der Gaofen-Bilder zeigen, dass die mehrjährige durchschnittliche Wasserfläche im Untersuchungsgebiet etwa 314,7 km² beträgt, mit einer entsprechenden Uferlänge von etwa 7306,4 km. Die Ergebnisse von Gaofen und Sentinel-2 stimmen gut überein (jährlicher Durchschnittskorrelationskoeffizient > 0,99), aber aufgrund der höheren räumlichen Auflösung ist die durch Gaofen-Bilder erkannte Wasserfläche etwa 18,9 % größer als bei Sentinel-2, während die Uferlänge etwa 75 % länger ist. Die jährlichen Schwankungen der Uferlänge (Variationskoeffizient = 12,8 %) sind höher als die interannuelle Schwankung (Variationskoeffizient = 9,0 %). Die Stabilität der Uferform künstlicher Gewässer im Untersuchungsgebiet ist höher als die natürlicher Uferlinien. Die strukturelle Evolution der Fluss- und Seeuferlinien im Untersuchungsgebiet zeigt eine Umwandlung von halb-natürlichen und halb-künstlichen Uferlinien zu künstlichen Uferlinien, während natürliche Uferlinien relativ stabil bleiben. Diese Entwicklung steht in engem Zusammenhang mit der städtischen Raumausweitung und einer Reihe von ökologischen Wiederherstellungspolitiken wie der Aufforstung und der Renaturierung von Feuchtgebieten.
关键词
Fluss- und Seeuferlinien;Dynamische Überwachung;Swin-UNet;Gaofen-Satelliten;Sentinel-2;Stadt Chenzhou