Идентификация способов управления инвазивным растением солеросом и динамический мониторинг на основе временных изображений Sentinel-2 и Landsat 8

QI Weichun ,  

KE Yinghai ,  

LI Jinyuan ,  

MIN Yukui ,  

ZHUO Zhaojun ,  

WU Xin ,  

LI Peng ,  

摘要

Управление инвазивным растением солеросом является важной частью охраны и восстановления прибрежных водно-болотных угодий. В настоящее время в нескольких прибрежных провинциях последовательно реализуются проекты по управлению солеросом с применением физических и химических методов удаления; первый метод действует быстро, но имеет склонность к повторному распространению, второй – дешевле, но имеет потенциально негативное воздействие на окружающую среду. Своевременный мониторинг динамики удаления солероса и определение метода удаления важны для оценки эффективности проектов и экологической оценки. В статье рассмотрена прибрежная зона водно-болотных угодий Чжэцзян-Шанхай с распространением солероса. Предложен метод идентификации статуса удаления солероса и способа управления (не удалено/физическое удаление/химическое удаление), основанный на временных оптических спутниковых изображениях Sentinel-2 и Landsat 8, а также извлечена дата физического удаления. Сначала объединены изображения Sentinel-2 MSI и Landsat 8 OLI, создан набор временных спектральных индексов, применены скользящее окно и метод дискретизации на основе правил для определения периода воздействия управления и состояния удаления; затем с помощью метода случайного леса классифицированы способы управления, в итоге выделены три категории: не удалено, физическое и химическое удаление, а также определена дата физического удаления. Результаты показывают высокую точность классификации статуса и способа удаления с общей точностью 98.8% и коэффициентом Каппа 0.979; средняя абсолютная ошибка определения даты физического удаления составляет 3.91 дня с точностью 93.67%. В 2023 году уровень удаления солероса в Шанхае и Чжэцзяне составлял 4.2% и 62.7% соответственно. Предложенный метод идентификации способов управления и динамического мониторинга является важной ссылкой для принятия решений по управлению прибрежными водно-болотными угодьями.

关键词

Оптическое дистанционное зондирование;Инвазивные виды;Анализ временных рядов;Восстановление водно-болотных угодий;Динамика растительности

阅读全文