Progress in quantitative remote sensing research of mangroves

WANG Junjie ,  

LI Qingquan ,  

WU Guofeng ,  

摘要

Красные мангровые леса играют важную роль в углеродном хранении и смягчении изменений климата. С увеличением осознания защиты красных мангровых лесов как внутри страны, так и за рубежом, а также быстрого развития дистанционных датчиков и технологий искусственного интеллекта, результаты исследований в области дистанционного зондирования мангровых лесов значительно увеличились. Обзор литературы показал, что лишь 18,7% научных статей SCI посвящены количественному дистанционному зондированию мангровых лесов, и отсутствует систематическое изложение в этой области. Настоящее исследование через веб-анализ и обзор литературы систематизирует прогресс количественного дистанционного зондирования мангровых лесов и перспективы для соответствующих областей исследований. Результаты показывают: (1) В сравнении с периодом с 1996 по 2012 годы, исследования в период с 2013 по 2024 годы по всем типам количественных параметров дистанционного зондирования показывают взрывной рост, и типы параметров исследования постепенно становятся разнообразными, начиная с традиционных биофизических параметров (наземная биомасса, высота деревьев и индекс листовой площади (LAI)), переходя к биохимическим параметрам, таким как питательные элементы и эквивалентная толщина воды, а также параметрам производительности, фенологии, фотосинтеза и биоразнообразия. Наземная биомасса (или запас углерода) изучается больше всего, затем следуют высота деревьев, LAI, содержание хлорофилла и содержание питательных элементов. (2) Источники дистанционных данных разнообразны, и исследователи все больше обращают внимание на анализ и сравнение производительности различных дистанционных датчиков, а также на совместное применение многопараметровых дистанционных данных, что повышает точность различных параметров дистанционного зондирования. (3) Модели инвертирования в основном являются моделями машинного обучения, и RF и XGBoost стали основными методами количественного интегрирующего дистанционного зондирования красных мангровых лесов, недостаточно изучены физические модели. (4) Область исследований постепенно расширилась до мирового масштаба и масштаба одного дерева, предоставляя важные данные для оценки здоровья красных мангровых лесов и циклов углерода. (5) Количественное дистанционное зондирование красных мангровых лесов в оценке состояния здоровья, оценке бедствий и управлении экологическим восстановлением постепенно становится важным. В будущем исследования должны укрепить разработку продуктов количественного дистанционного зондирования биохимических и экологических механизмов красных мангровых лесов на национальном / глобальном уровне, создав систему мониторинга трехмерного дистанционного зондирования красных мангровых лесов в масштабе (верхний ярус короны деревьев, растения под деревьями, корни и почва), и обращая внимание на глубокое слияние моделей экологических процессов мангровых лесов и моделей искусственного интеллекта, чтобы предоставить научные, надежные и официально одобренные теоретические базы и методы для защиты, восстановления и устойчивого управления красными мангровыми лесами, и тем самым помочь бороться с мировыми вызовами в области окружающей среды, такими как изменение климата.

关键词

quantitative remote sensing;mangrove;UAV;Satellite image;biophysical parameter;biochemical parameter;bibliometric

阅读全文