遥感技术在湿地生态系统研究中的作用,为了利用遥感技术监测对非法土地和可耕地的保护，提出以下几点:...

湿地是地球表面重要的生态系统之一。近年来，由于湿地受到各行各业诸多因素的影响，湿地面积正在缓慢减少，一些湿地已经消失。这种现象的出现已经引起了世界各行各业越来越多的关注。为了保护和利用湿地，各行各业的学者开始对湿地进行不同的调查和研究。目前，遥感技术已逐渐成为湿地生态系统研究的重要工具之一。随着遥感技术的快速发展，遥感技术具有时间短、见效快的特点，能够准确反映大范围地表土地功能的变化，能够在短时间内准确快速地掌握湿地分布和变化信息。

金圣湖湿地保护区是安徽省重要的自然保护区。它也是我国具有国际重要性的自然保护区之一。保护区内生物种类繁多，其中水生生物极其丰富，具有很高的研究价值。本文以金圣湖湿地保护区为研究区域，采用不同的方法对研究区域的土地利用类型进行分类。选取2015年4月的GF-1和Landsat-8遥感影像，参考金圣湖泊湿地保护区土地利用现状图、行政区划图、地形图和数字高程模型数据，利用遥感技术研究金圣湖泊湿地保护区植被信息和土地利用类型信息的提取方法。通过对不同结果的精度比较和分析，得到了精度最高的信息提取方法和图像。结果如下:

(1)研究区植被信息提取方法。通过陆地卫星8号图像的流苏帽变换，增强遥感图像信息，结合像素二值模型估计NDVI，从研究区遥感图像中提取植被信息。同时，直接从GF-1图像中提取植被信息，得到植被分布结果图。验证了从GF-1图像和Landsat-8图像中提取的植被信息的准确性。从GF-1图像中提取的植被信息的总体准确率为80.25%，卡帕系数为0.7713。陆地卫星8号图像植被信息提取的总体准确率为84.5%，卡帕系数为0.8125。

根据总结精度分析，流苏帽变换结合NDVI值提取研究区植被信息的方法精度较高，提取信息效果较好，提取植被信息更准确。

(2)利用遥感影像研究研究区土地利用分类方法。在金圣湖泊湿地保护区土地利用分类中，利用GF-1和Landsat-8图像，通过监督分类和非监督分类提取土地利用分类信息。监督分类方法选择最大似然法和支持向量机同时对GF-1和Landsat-8图像的土地利用进行分类。无监督分类方法分别选择K均值法和异数据法同时对GF-1和Landsat-8图像进行分类，得到不同的分类结果。通过混淆矩阵和Kappa系数对分类结果进行验证，最大似然法对GF-1的总体分类准确率为88.5%，Kappa系数为0.8625，支持向量机的总体分类准确率为89.625%，Kappa系数为0.8753，K均值法的总体分类准确率为86%，Kappa系数为0.8365，ISODA法的总体分类准确率为87.125%，Kappa系数为0.8501.Landat-8图像0.8212和0.8289。通过对分类结果准确性的对比分析，可以清楚地看出，将支持向量机方法用于GF-1图像时，得到的金圣湖湿地保护区土地利用分类准确性较高，分类效果较好。

湿地是地球表面最重要的生态系统之一。近年来，由于湿地受到多种因素的影响，湿地面积正在缓慢增加，一些湿地已经消失。这一现象已经引起了世界各行各业对湿地越来越多的关注。各行各业的学者开始对湿地进行不同的调查和研究，以保护和利用湿地。现阶段，遥感技术逐渐成为湿地生态系统研究的重要工具之一。随着遥感技术的快速发展，遥感技术具有时间短、结果快的特点，能够准确反映大面积地表内的土地。它能准确反映广阔范围内的地表功能变化，并能在短时间内快速准确地掌握湿地的分布和变化信息。

金圣湖湿地保护区是安徽省重要的自然保护区，也是中国具有重要国际保护意义的自然保护区之一。保护区内生物资源种类繁多，水生生物资源极其丰富。因此，有很高的研究价值。本文以金圣湖湿地为研究区域，采用不同的方法对研究区域的土地利用类型进行了分类。选取夏苡棓2015年的GF-1和Landsat-8遥感影像，利用遥感技术查阅金圣湖湿地土地利用现状图、行政图、地形图、数字高程模型等金圣湖湿地的高程数据。研究了植被信息和土地利用类型信息的提取方法，通过对不同结果精度的对比分析，得到了精度最高的信息提取方法和图像。研究结果如下:

1)研究区植被信息提取方法。通过将Landsat-8图像转化为带帽变换，增强遥感图像信息，结合二值图像模型估计NDVI，提取研究区遥感图像的植被信息。同时，直接从GF-1图像中提取植被信息，得到植被分布结果图。验证了从GF-1图像和陆地卫星-8图像中提取的植被信息的准确性。GF-1图像植被信息提取的总体准确率为80.25%，卡帕系数为0.7713。Landsat-8图像植被信息提取的总体准确率为84.5%，Kappa系数为0.8125

通过精度分析，可以得出结论:通过缨帽变换和归一化植被指数值提取研究区植被信息的方法更准确，信息提取效果更好，植被信息提取更准确。

2)利用遥感影像研究研究区土地利用分类。在金圣湖湿地土地利用分类中，利用GF-1和Landsat-8影像提取土地利用分类信息，进行监督分类和非监督分类。监督分类方法选择最大似然法和支持向量机同时对土地利用分类中的GF-1和sat-8图像进行分类。无监督分类方法选择K均值法和异数据法分别同时进行GF-1和La ndsat-8。图像按土地利用分类，得到不同的分类结果。混淆矩阵和κ系数验证了分类结果的准确性。用最大似然法对GF-1进行总体分类的准确率为88.5%，Kappa系数为0.8625，用支持向量机进行总体分类的准确率为89.625%，Kappa系数为0.8753，用K均值进行总体分类的准确率为86%，Kappa系数为0.8365，用ISODATA方法进行总体分类的准确率为87.125%，Kappa系数为0.8501。Landat-8影像分别采用最大似然法和支持向量机。K均值法和等数据法的总体分类精度分别为87.25%、89%、84.75%和85.875%，Kappa系数分别为0.8513、0.862、0.8212和0.8289。通过对分类结果准确性的对比分析，可以清楚地看出，对GF-1图像采用支持向量机方法时，金圣湖湿地土地利用分类准确性较高，分类效果较好。

湿地是有固定或流动水体的大型沼泽浅水区，可以自然形成，也可以人工建造。它是一个由土地和水系统相互作用形成的自然综合体。它自然资源丰富，具有独特的生态价值。湿地，连同森林和海洋，被称为世界上三大生态系统，广泛分布于世界[1]。在整个自然界中，湿地占地球表面积的6%，但湿地创造的生活环境起着非常重要的作用。因此，湿地被称为“物种基因库”[2。湿地在维护生态平衡、维护生物多样性、改善污染环境、防止水土流失和清洁水资源方面发挥着独特而重要的作用，[3-4]。湿地分为多种类型，根据湿地的起源，一般分为人工湿地和自然湿地。人工湿地主要包括稻田和池塘。自然湿地包括海滩、河流、湖泊和沼泽。中国湿地不仅分布在内陆和平原，而且分布在高原地区。在同一地区，湿地的分布类型不是单一的，而是多种多样的。根据2014年初发布的第二次全国湿地调查结果，中国湿地总面积为5.36×710hm2，占国有土地面积的5.58%。

近年来，湿地问题日益突出。由于生态退化、人为破坏等因素，[湿地面积逐渐减少。据统计，20世纪70年代后，中国有1000多个自然湖泊逐渐消失，消失的湖泊面积高达2.0×610hm2。在同一时期，近一半的沿海湿地消失，湿地遭到大量破坏，面临绝望的境地。湿地保护和恢复工作迫在眉睫。另一方面，在中国加入《湿地公约》20多年后，国家把重点放在湿地保护和恢复上。这就是为什么设立了《湿地公约》执行办公室来规划、执行和监督湿地保护。到2015年，中国已有41个湿地被列入世界重要湿地名单。随着人们对湿地保护意识和实际湿地保护措施的不断提高，我国湿地保护区的数量不断增加，基本形成了一批世界上重要的湿地区域、国家湿地自然保护区和以湿地公园为主的湿地保护体系。随着遥感技术的蓬勃发展，遥感技术在光谱分辨率、空分辨率和时间分辨率方面取得了长足的进步，为湿地遥感研究提供了大量丰富的信息资源。特别是对于高空分辨率的卫星图像，遥感图像不仅包含丰富的地物光谱信息，而且能够清晰地识别图像[6]中的景观结构、纹理和细节。这为提取具有相似光谱的地面物体信息提供了可靠的数据源。遥感技术的快速发展为湿地研究提供了新的思路和方法。由于其快捷方便的特点和湿地特殊复杂的生态环境，已成为湿地研究的重要工具之一。依靠遥感技术，人们可以及时准确地掌握湿地变化信息[7]。

(1)遥感技术的研究现状遥感技术是20世纪中期出现的一种用于探测研究的技术手段。它以电磁波理论为基础，利用人造卫星和高空探测器和其他技术手段收集目标特征信息。20世纪70年代，中国遥感科学技术刚刚起步。卫星遥感技术已经应用于林业、农业和地质。在森林资源调查方面，利用航天器拍摄的地面照片来区分树木的分布范围，从而绘制森林地图。为了探测和预防森林火灾，遥感技术也在缓慢地应用于[8】。20世纪80年代中期，随着科学技术的发展和科研人员的不断进步和提升，世界上120多个国家和地区开始大规模使用和投资遥感技术的研究和应用。中国有130多个从事遥感技术工作的单位，涉及10多个专业。然而，由于资金和技术等一系列因素。，推广应用的程度仍然相对较低，[的开发应用速度相对较慢。1995年，加拿大的雷达卫星雷达1号成功发射并取得重大进展，使遥感技术达到新的水平[10]。经过多年的发展，现在卫星遥感技术已经发展成为空信息技术，包括遥感、地理信息系统和全球定位系统。据不完全统计，中国已建立了10多个卫星遥感地面接收站、160个遥感机构、400个地理信息服务企业和10多所专业大学，[11]。遥感技术已经广泛应用于各行各业。在2008年开始的第二次全国湿地调查中，遥感技术在湿地信息调查和监测中发挥了重要作用。3S技术与湿地调查相结合，收集和调查全国湿地信息。在本次湿地资源遥感解译中，以CBERS-CCD、SPOT5和RADAR-SAT影像为遥感数据源，借助地理信息系统技术对空间遥感影像数据进行解译，从而获得湿地类型、面积、分布(行政区域、中心点坐标)、平均海拔、植被类型及其面积等信息，属于三级流域。[12]。

(2)湿地分类研究现状。目前，基于遥感图像的湿地信息提取和分类是湿地研究的主要热点。《湿地公约》对湿地进行了分类，但分类范围过于宽泛。世界上所有的水系都被划分为湿地，这不能给[湿地分类一个明确的位置。湿地研究开始时，依靠收集的数据、对研究区域的了解和图像中物体的特征，采用视觉判读的分类方法对图像中的物体进行分类。该分类方法精度高，但消耗资源，仅适用于小规模区域分类。对于大规模的区域分类，由于资源有限，难以实现。1991年，郎会清和马薛辉等人详细讨论了如何对[沼泽进行分类。1995年，陈建伟提出了一个初步设想。他提出了中国湿地的“系统→子系统→类→子类→类型→主导型”分类体系及其指标体系。中国湿地分为海洋和沿海、内陆和人工三大系统，先后分为10种类型、39种类型和20种优势类型。可用于不同规模和水平的湿地资源调查和监测[15]”。纪仲春[16]和陆建建提出“湿地区域分为潮上带、潮间带和潮带湿地，每种湿地类型定义为[17]”。刘玉红、黄桂林等将湿地景观和辽河三角洲湿地分类为[18-20]。近年来，我国湿地研究越来越受到重视，湿地分类也越来越受到重视。中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室完成了全国湿地分布遥感制图的三个阶段，将湿地类型分为沿海湿地、内陆沼泽和人工湿地三大类十五个亚类，[21]”。美国的考阿尔丁等人提出根据湿地的遗传类型对湿地进行分类:谱系、亚科、分类群、亚类和优势种。美国鱼类和野生动物管理局公布并使用了这一分类。到目前为止已经在[使用。加拿大国家湿地工作组从一些学者的工作中得出结论，“湿地分为三级湿地分类系统，包括泥炭藓沼泽湿地、草本沼泽湿地、洪泛平原和湖滨高草腐殖质湿地、森林沼泽湿地和浅水湿地五种湿地类型[23]”。澳大利亚湿地类型分类采用派伊曼斯分类系统，根据水文和植被特征，采用简单清晰的结构将湿地分为三级，即[24]级、亚级和亚级。然而，澳大利亚的地理位置跨越很远的距离，在南部和北部有不同的分类系统，这很好地解释了[地区不同的湿地分类。

湿地是陆地上最重要的生态系统之一，也是最受威胁的生态系统之一。在世界上大多数国家，由于社会、经济和国家政策等原因，人们对生态系统的不断开发和利用极大地影响了湿地生态系统的功能和湿地功能的破坏。因此，湿地的减少逐渐加快，生物多样性也将随着湿地的减少而受到很大影响。根据自然保护联盟的统计，全球近50%的湿地生态系统已经从地球表面消失，而亚洲近一半的湿地已经消失。从印度到马来西亚，超过一半的红树林被人为砍伐，这在中国[尤为突出。目前，大多数利用遥感影像提取湿地信息的研究都是基于一定类型的遥感影像。然而，每种类型的图像都有自己的分辨率。由于分辨率不同，地面物体的真实反射将具有不同的效果。因此，利用遥感图像对地物进行分类时，分辨率越低，分类精度越低，分类效果越差。为了解决这些问题，本文尝试采用不同的湿地信息提取思路:以安徽省金圣湖湿地为研究区域，利用不同类型的遥感影像结合不同的分类方法对湿地土地利用类型进行分类，并对各种条件组合的分类结果的准确性进行评价和分析；通过对湿地分类结果的比较和评价，以及湿地遥感信息提取方法的比较，湿地遥感信息提取更加高效、准确和稳定。

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随着社会发展步伐的加快，人类工业化进程也在加快。然而，湿地生态系统已经被严重退化和破坏。由于湿地的重要性，越来越多的人开始关注它。近年来，世界各地的研究人员都在不同程度上研究湿地。湿地的破坏和退化不仅是自然因素造成的，也是人为因素造成的。中国还不断加强湿地保护，重视和理解湿地，通过湿地研究保护和利用湿地。虽然湿地生态系统的研究有很长的时间跨度，人们在湿地研究方面也取得了很多研究成果，但是对于湿地的土地利用分类还没有统一的分类标准，就像世界上对湿地没有统一的定义一样。目前，湿地类型没有统一的分类标准。不同国家和地区的学者针对各自的研究领域提出了不同的分类方法和系统。湿地的合理分类是湿地资源保护、规划、利用和管理的基础。这也是[湿地资源调查与评价中需要解决的基本问题。

在我国现阶段，由于各方的广泛关注和关注，湿地的保护、利用和管理已被纳入实施和关注的重点。为了了解不同地区湿地的现状，政府部门正积极准备开展湿地资源清查和湿地监测。然而，由于每个湿地使用不同的分类方法和模型，分类结果和资源信息无法总结。为了解决这个问题，有必要建立一个全国统一的、适当的湿地分类系统[13]。适当的分类系统将直接影响湿地资源的实际调查、精度评价等方面的评估和研究工作，利用遥感技术提取湿地信息，建立灵活全面的分类系统，这有利于[资源清查和评价工作的开展45]。

本文研究的金圣湖湿地保护区中心湖区面积达13300hm2，由于湖区面积相对较大，单纯依靠人力资源通过湖区实地调查收集数据是一项庞大的工程，造成了多方面的资源浪费和损失，并不能保证数据的科学性。因此，本文采用遥感技术对金圣湖湿地保护区的信息进行监测。该方法能充分分析金圣湖湿地保护区土地利用类型的分布，合理利用资源，节约人力物力。在短时间内，可以提取湿地类型组成和植被信息分布。这种方法现在已经成为检测全球环境变化的方法之一。

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通过对Landsat-8图像进行带帽变换，增强图像的光谱特征，结合像素二分法估计的植被覆盖指数提取遥感图像中的植被信息，通过比较分析不带带帽变换的GF-1图像提取结果，得到遥感图像中最佳的植被信息提取方法。

分别采用两种监督分类方法和两种非监督分类方法对GF-1图像和Landsat-8图像进行分类。通过对各种方法的图像结合后得到的分类结果进行精度验证、评价和分析，得到分类精度最高、分类效果最好的图像。