Водно-болотные угодья, являясь важным звеном между наземными и водными экосистемами, предоставляют ключевые экосистемные услуги и играют незаменимую роль в поддержании биоразнообразия. Однако сложное вертикальное наложение растительности в карстовых водно-болотных угодьях и особые гидрологические условия затрудняют эффективный мониторинг растительности, что ограничивает дальнейшее понимание экологии водно-болотных угодий. Для решения этой проблемы в статье исследована международная важная карстовая водно-болотная территория г. Гуйлинь, предложен и внедрен метод анализа 3D-картирования растительности на основе семантической сегментации облаков точек LiDAR. Метод использует алгоритм семантической сегментации точек глубокого обучения для точного 3D-картирования растительности водно-болотных угодий, на основе результатов картирования количественно оценивает объемное распределение различных растений, расстояние до воды и частоту затопления с целью выявления взаимосвязи между распределением растительности и гидрологией водно-болотных угодий. Результаты исследования показывают: (1) алгоритм DWS-KP-FCNN способен точно распознавать и различать различные типы растительности на основе облаков точек LiDAR и эффективно решать проблемы перекрытия растительности и идентификации водных объектов с помощью постобработки, генерируя детализированные и точные 3D-карты распределения растительности; (2) построены распределения растительности по объему вдоль градиентов расстояния до воды и частоты затопления, ясно выявляющие связь между распределением растительности и гидрологическими градиентами; (3) исследуемая территория разделена на несколько пространственных зон с разными моделями распределения растительности в зависимости от расстояния до воды и частоты затопления, выявлено пространственное разнообразие растительных сообществ в разных гидрологических условиях, что обеспечивает данные для точного управления экосистемами водно-болотных угодий. Выводы показывают, что метод 3D-картирования растительности на основе семантической сегментации облаков точек LiDAR является эффективным, точным и всесторонним инструментом дистанционного мониторинга карстовых водно-болотных угодий, обладающим важной ценностью для экологической защиты и управления.

карстовые водно-болотные угодья; беспилотный LiDAR; 3D-картирование растительности; семантическая сегментация облаков точек; глубокое обучение; закономерности распределения растительности