基于多时相Sentinel-1A的沼泽湿地水面时空动态变化监测

摘要

水是形成和维系湿地生态系统的重要因子,监测湿地水面积变化对湿地保护研究具有重要意义。以2018—2019年逐月的Sentinel-1A卫星数据为数据源,计算扎龙湿地年内和年际的合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)后向散射系数(σ^(0))和相干系数(μ^(0))影像,根据彩色光学影像水体贴近程度赋予权重并构建提取湿地水面σ^(0)与μ^(0)的加权影像,通过阈值分割法、随机森林算法提取湿地水体,实现湿地水域面积的动态变化监测,探究湿地水域年内和年际变化规律。结果表明:基于随机森林算法的水体提取精度最高,代表月份平均差值绝对值为6.69 km^(2),基于μ^(0)影像使用阈值分割方法的分类精度最低,平均差值绝对值为13.07 km^(2);整体趋势上,扎龙湿地水域面积年内有明显的季节性变化,春末夏初时水域面积在1300~1600 km^(2)浮动,夏末秋始时水域面积在700~900 km^(2)浮动;年际水域面积会随着气候、温度等条件差异有不同变化,2019年10月、11月因降水量大湿地水域面积比2018年多出约1050 km^(2),基于有效数据计算,总体上2019年比2018年水域面积多出约550 km^(2)。