2003—2016年东洞庭湖自然保护区湿地动态变化特征

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2018.04.008

林业资源管理 ›› 2018, Vol. 0 ›› Issue (4): 41-46.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2018.04.008

2003—2016年东洞庭湖自然保护区湿地动态变化特征

黄一凡¹(), 王金生¹, 王凯², 杨眉³

1.北京师范大学水科学研究院地下水污染控制与修复教育部工程研究中心,北京 100875
2.长江勘测规划设计研究有限责任公司,武汉 430010
3.国华卫星应用产业基金管理有限公司,北京 100044

收稿日期:2018-05-03 修回日期:2018-05-29 出版日期:2018-08-28 发布日期:2020-09-25
作者简介:黄一凡(1984-),男,辽宁人,在读博士,主要研究方向为长江流域生态环境建设与保护、三峡工程泥沙问题。Email:huangyifan2005@hotmail.com
基金资助:
国家自然科学基金(41672228);国家重大水专项(2014ZX07201-010)

Dynamic Characteristics of the Wetland of East Dongting Lake Nature Reserve from 2003 to 2016

HUANG Yifan¹(), WANG Jinsheng¹, WANG Kai², YANG Mei³

1. College of Water Sciences,Beijing Normal University,Engineering Research Center of Groundwater Pollution Control and Remediation,Ministry of Education,Beijing 100875,China
2. Changjiang Institute of Survey,Planning,Design and Research,Wuhan 430010,China
3. Guohua Satellite Fund Management Co.,Ltd.,Beijing 100044,China

Received:2018-05-03 Revised:2018-05-29 Online:2018-08-28 Published:2020-09-25

摘要/Abstract

摘要：

基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)遥感数据的MOD13Q1系列产品,利用决策树分类法,对东洞庭湖自然保护区2003—2016年共322个时相的16d合成数据进行分类解译,得到2003—2016年时间序列的东洞庭湖水体湿地、泥滩湿地、草滩湿地、芦苇湿地分类结果,分析了分类精度,以及水体湿地和草滩湿地的年际间及年内变化趋势及其主导因子。结论:1)决策树分类法应用于时间序列的东洞庭湖MODIS遥感影像分类,其分类精度处于可接受范围;2)2003—2016年(三峡工程蓄水运行期)东洞庭湖水体和草滩湿地面积最大最小值未发生年际间的明显变化;3)东洞庭湖水体和草滩湿地面积随着水文节律发生年内周期性波动,二者具有较好的线性回归关系。研究认为:将东洞庭湖水位控制在合理区间是维护生态系统健康的关键。

关键词: 长江中下游, 东洞庭湖, 决策树分类法, 湿地, MODIS, 三峡工程

Abstract:

Based on the product of MOD13Q1 of MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer),this paper dealt with 322 available images from 2003 to 2016 by using decision tree classification method,and then got a time-based series of classified data about water,mud flats,grassland,and reed of wetland in East Dongting Lake.It analyzed the degree of accuracy of the classification results,and the annual and interannual variation trends of water and grassland of wetland,as well as the key driving factors,summarized that:(1)it is acceptable of the degree of accuracy which was calculated from the classification results by using the decision tree method on the series data of MODIS images from East Dongting Lake.(2)There is no significant interannual variety of the area of water and grassland of wetland from 2003 to 2016,when the construction and operation of the Three Gorges Dam was underway.(3)Area of water and grassland of wetland varies with the hydrological rhythm,and there is an extremely significant negative correlation between them.This paper proposed that,water level is the key factor of the ecosystem of East Dongting Lake,it is crucial to keep it in a reasonable range to maintain the health of ecosystem.

Key words: the lower and middle reaches of the Yangtze River, East Dongting Lake, decision tree classification method, wetland, MODIS, the Three Gorges Dam

中图分类号:

S759.9

黄一凡, 王金生, 王凯, 杨眉. 2003—2016年东洞庭湖自然保护区湿地动态变化特征[J]. 林业资源管理, 2018, 0(4): 41-46.

HUANG Yifan, WANG Jinsheng, WANG Kai, YANG Mei. Dynamic Characteristics of the Wetland of East Dongting Lake Nature Reserve from 2003 to 2016[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2018, 0(4): 41-46.

图/表 6

图1

图2

图3

表1

图4

图5

参考文献 33

[1]	Bott R. Convention on Wetlands of International Importance especially as Waterfowl Habitat[J]. Ramsar, 1994(1):1-5.
[2]	戚登臣. 黄河上游玛曲县湿地退化现状、成因及保护对策[D]. 杨凌:西北农林科技大学, 2006.
[3]	程俊翔, 徐力刚, 吴睿, 等. 东洞庭湖最低生态水位研究[J]. 江西科学, 2015,33(6):932-937.
[4]	黄进良. 洞庭湖湿地的面积变化与演替[J]. 地理研究, 1999,18(3):297-304.
[5]	谢永宏, 张琛, 蒋勇. 洞庭湖湿地生态环境演变 [M]. 长沙: 湖南科学技术出版社, 2014.
[6]	杨波, 廖丹霞, 李京, 等. 东洞庭湖湿地生态系统健康状态与水位关系研究[J]. 长江流域资源与环境, 2014,23(8):1145-1152. doi: 10.11870/cjlyzyyhj201408015
[7]	赵淑清, 方精云, 陈安平, 等. 东洞庭湖保护区 1989~1998 年水禽栖息地动态研究[J]. 自然资源学报, 2003,18(6):726-733. doi: 10.11849/zrzyxb.2003.06.011
[8]	庄大昌. 洞庭湖湿地生态系统服务功能价值评估[J]. 经济地理, 2004,24(3):391-394.
[9]	Dai M.L., Wang J, Zhang M.B, et al. Impact of the Three Gorges Project operation on the water exchange between Dongting Lake and the Yangtze River[J]. International Journal of Sediment Research, 2017,32(4):506-514. doi: 10.1016/j.ijsrc.2017.02.006
[10]	胡春宏. 我国多沙河流水库 “蓄清排浑” 运用方式的发展与实践[J]. 水利学报, 2016,47(3):283-291. doi: 10.13243/j.cnki.slxb.20151261
[11]	林秉南. 浅论几个人们关心的三峡工程泥沙问题[J]. 人民长江, 1989(6):48-52.
[12]	Lai X, Jiang J, Huang Q. Effects of the normal operation of the Three Gorges Reservoir on wetland inundation in Dongting Lake,China:a modelling study.Hydrol Sci J[J]. Hydrological Sciences Journal, 2013,58(7):1467-1477(1411). doi: 10.1080/02626667.2013.831418
[13]	Lai X, Liang Q, Jiang J, et al. Impoundment Effects of the Three-Gorges-Dam on Flow Regimes in Two China’s Largest Freshwater Lakes[J]. Water Resources Management, 2014,28(14):5111-5124. doi: 10.1007/s11269-014-0797-6
[14]	Wang X Y, Li X, Baiyinbaoligao , et al. Maintaining the connected river-lake relationship in the middle Yangtze River reaches after completion of the Three Gorges Project[J]. International Journal of Sediment Research, 2017,32(4):487-494. doi: 10.1016/j.ijsrc.2016.12.001
[15]	曾光明, 梁婕. 江湖关系变化的情况下洞庭湖湿地保护的适应性研究 [R]. 长沙:湖南大学环境科学与工程学院, 2014.
[16]	赖锡军, 姜加虎, 黄群. 洞庭湖地区水系水动力耦合数值模型[J]. 海洋与湖沼, 2008,39(1):74-81. doi: 10.11693/hyhz200801011011
[17]	毛北平, 吴忠明, 梅军亚, 等. 三峡工程蓄水以来长江与洞庭湖汇流关系变化[J]. 水力发电学报, 2013,32(5):48-57.
[18]	徐跑, 刘凯, 徐东坡, 等. 长江江豚的保护现状及研究展望[J]. 科学养鱼, 2017(5):1-3.
[19]	张先锋, 王克雄. 长江江豚种群生存力分析[J]. 生态学报, 1999,19(4):529-533.
[20]	朱瑶, 廖文根, 冯顺新, 等. 长江江豚栖息地特性分析[C]. 第四届全国水力学与水利信息学学术大会.西安: 2009.
[21]	李鹏飞, 丁玉华, 张玉铭, 等. 长江中游野生麋鹿种群的分布与数量调查[J]. 野生动物学报, 2018,39(1):41-48.
[22]	邓帆, 王学雷, 厉恩华, 等. 1993—2010年洞庭湖湿地动态变化[J]. 湖泊科学, 2012,24(4):571-576.
[23]	朱晓荣. 基于决策树的洞庭湖湿地信息提取技术研究 [D]:中国林业科学研究院, 2012.
[24]	邓帆, 王学雷, 厉恩华, 等. 1993—2010年洞庭湖湿地动态变化[J]. 湖泊科学, 2012(4):571-576.
[25]	唐玥, 谢永宏, 李峰, 等. 1989—2011年东洞庭湖草洲出露面积变化及其与水位响应的关系[J]. 应用生态学报, 2013(11):3229-3236.
[26]	王红娟, 姜加虎, 黄群. 基于知识的洞庭湖湿地遥感分类方法[J]. 长江流域资源与环境, 2008(3):370-373.
[27]	胥海威. 基于改进随机聚类决策森林算法的遥感影像分类研究[D]. 长沙:中南大学, 2012.
[28]	张永杰, 王卷乐, 冉盈盈, 等. 基于实测光谱分析和MODIS数据鄱阳湖叶绿素a浓度估算[J]. 长江流域资源与环境, 2013,22(8):1081-1089.
[29]	叶春, 刘元波, 赵晓松, 等. 基于MODIS的鄱阳湖湿地植被变化及其对水位的响应研究[J]. 长江流域资源与环境, 2013,22(6):705-712.
[30]	崔文华, 邱健. 细数三峡工程综合效益[J]. 中国三峡, 2010(9):16-22.
[31]	杨利. 三峡工程对洞庭湖区湿地景观格局及生态健康的影响研究[D]. 长沙:湖南师范大学, 2013.
[32]	姜加虎, 赖锡军. 坝下水文情势变化及其对江湖关系、湖泊湿地与敏感区重要陆域生态影响评估 [R]. 南京:中国科学院南京地理与湖泊研究所, 2011.
[33]	Yuan W.H., Yin D.W., Finlayson B., et al. Assessing the potential for change in the middle Yangtze River channel following impoundment of the Three Gorges Dam[J]. Geomorphology, 2012,147-148(Supplement C):27-34. doi: 10.1016/j.geomorph.2011.06.039

湿地类型	2006年11月							2011年7月
湿地类型	水体湿地 /个	泥滩湿地 /个	草滩湿地 /个	芦苇湿地 /个	合计	用户精度 /%	生产者精度 /%	水体湿地 /个	泥滩湿地 /个	草滩湿地 /个	芦苇湿地 /个	合计	用户精度 /%	生产者精度 /%
水体湿地	23	6			29	79.31	92.00	16	6			22	72.73	88.89
泥滩湿地	2	20			22	90.91	76.92		22	4		26	84.62	78.75
草滩湿地			28	5	33	84.85	93.33	2		28	1	31	90.32	75.68
芦苇湿地			2	14	16	87.50	73.68			5	16	21	76.19	94.12
合计	25	26	30	19	100			18	28	37	17	100
总体精度	85.00%							82.00%
Kappa系数	0.7975							0.7558

2003—2016年东洞庭湖自然保护区湿地动态变化特征

Dynamic Characteristics of the Wetland of East Dongting Lake Nature Reserve from 2003 to 2016

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 33

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	沈晓梅, 于欣鑫, 王磊. 盐城黄海湿地可持续发展的战略环境与实现路径研究[J]. 林业资源管理, 2020, 0(2): 32-36.
[2]	焦银合, 于泉洲, 刘恩峰, 梁春玲, 田晓飞, 张保华. 基于遥感的南四湖菹草群落时空演变特征及其原因分析[J]. 林业资源管理, 2020, 0(1): 70-78.
[3]	雍倩仪, 唐佳乐, 彭重华. 醴陵官庄湖湿地土壤重金属污染现状及潜在生态风险评价[J]. 林业资源管理, 2020, 0(1): 92-101.
[4]	吴宏炜, 田意, 黄光灿, 张伟志, 庄崇洋, 江希钿. 基于非线性度量误差的湿地松生长模型[J]. 林业资源管理, 2019, 0(6): 69-74.
[5]	吕尧. 基于“湿地公园群”规划的城市区域生态基底优化——北京市朝阳区北部城市湿地公园群规划案例分析[J]. 林业资源管理, 2019, 0(6): 127-131.
[6]	王立波, 姜慧, 任义军, 解生彬, 安玉亭. 江苏盐城段黄海湿地建立国家公园可行性思考[J]. 林业资源管理, 2019, 0(5): 18-22.
[7]	鲁飞飞, 张勇, 李雪, 陈诚. 乌梁素海流域湿地保护与恢复建设的探讨[J]. 林业资源管理, 2019, 0(5): 23-27.
[8]	张超, 闻国静, 刘云根, 王妍, 刘鹏, 张紫霞. 典型岩溶湿地流域生态脆弱性演变及突变特征[J]. 林业资源管理, 2019, 0(3): 57-65.
[9]	张志法, 刘小君, 毛旭锋, 魏晓燕. 基于5年截面健康数据的青海湟水国家湿地公园湿地恢复评价[J]. 林业资源管理, 2019, 0(2): 30-38.
[10]	马骅, 王义飞, 宁宇, 武高洁, 郭菊兰, 谭月臣, 李春义, 林海晏. 若尔盖县高原湿地景观格局动态分析研究[J]. 林业资源管理, 2019, 0(1): 109-115.
[11]	杨丽文, 常飞. 包头黄河国家湿地公园生态监测技术研究[J]. 林业资源管理, 2019, 0(1): 141-145.
[12]	韩爽, 甄艳, 谭清梅, 刘玉卿, 张华兵. 盐城海滨湿地植被地上生物量遥感反演研究[J]. 林业资源管理, 2018, 0(4): 105-111.
[13]	李杰, 张军, 刘陈立, 张涵. 基于MODIS-NDVI的云南怒江流域植被覆盖时空变化特征研究[J]. 林业资源管理, 2018, 0(4): 90-99.
[14]	张巍. 湿地公园生态恢复方法探讨——以湖北浮桥河国家级湿地公园为例[J]. 林业资源管理, 2018, 0(3): 35-39.
[15]	胡杨, 马国青, 曾君, 代云川. 吉木乃县高山冰缘区国家湿地公园鸟类调查[J]. 林业资源管理, 2018, 0(2): 125-131.