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SPOT5数据东沙环礁珊瑚礁遥感能力分析 总被引：6，自引：0，他引：6
对于大面积的大比例尺珊瑚礁遥感制图而言,SPOT5数据是一种高性价比卫星遥感资料.以Quickbird2数据对东沙环礁珊瑚礁的分类、解译的矢量结果作为该区域实际的珊瑚礁分布,以此为基础分析SPOT5数据的珊瑚礁遥感制图能力.SPOT5只有两个水体穿透信道,从基于光谱数据的分类角度看,以XS1通道为准的珊瑚礁信息提取易将高反射的沙底质归为珊瑚礁;以XS2通道为准的珊瑚礁分布制图存在提取不足问题.由于空间分辨率提高,对潟湖淤泥质中的珊瑚礁提取能力较强,要优于ETM数据.结合ETM数据及PCA融合后的SPOT5的遥感解译结果,能提高SPOT5数据的制图能力. 相似文献
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在海洋环境变化和人类活动的双重影响下,我国珊瑚礁白化现象日趋严重,珊瑚礁健康状况、珊瑚种群数量和丰富度呈逐年下降的趋势。本文基于2005-2007年QuickBird卫星影像、2011-2012年QuickBird/WorldView-2卫星影像和2016-2018年GF-1/2卫星影像等3期高分辨率遥感数据,以西沙永乐群岛羚羊礁、中建岛等14个岛礁为研究区（以下统称永乐群岛）,利用支持向量机（support vector machine,SVM）分类方法结合人机交互信息提取方法完成了3期永乐群岛的珊瑚礁底质类型分类,并通过珊瑚礁底质类型变化分析了永乐群岛珊瑚礁白化特征。主要结论包括：（1）提出了一种珊瑚礁白化程度分级的方法,将永乐群岛白化状况分为轻度、中度、重度和严重白化4个等级,通过分析发现在监测时段内14个岛礁中有13个发生了不同程度的白化,其中10个发生了重度白化（白化率20%以上）,1个严重白化（羚羊礁,白化率为33.36%）;（2）根据监测数据统计,上述珊瑚岛礁的白化主要是由珊瑚丛生区白化引起的,2005-2018年永乐群岛珊瑚丛生区白化面积占总的发生白化区域面积的70.55%;（3）14个岛礁中只有甘泉岛的活珊瑚覆盖在逐渐增加,活珊瑚覆盖面积由2006年5月10日的87.13 hm2增加到2018年3月7日的107.80 hm2。 相似文献
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基于面向对象影像分析方法的我国西沙珊瑚礁地貌单元信息提取 总被引：4，自引：1，他引：3
珊瑚礁地貌单元的空间分布对于理解珊瑚礁生态系统的地质构造过程具有重要作用。然而,基于像素的影像分析方法往往获取不到较高精度的分类结果。本文基于面向对象的影像分析方法,利用Landsat 8卫星影像数据对我国西沙地区的珊瑚环礁进行了地貌单元的遥感信息提取。借鉴于美国千年珊瑚礁测绘项目的工作成果,本文首先针对研究区特点定义了十类珊瑚礁地貌单元类型。然后,基于对象的多层次关系特点,并综合利用对象的光谱、形状、上下文关系等特征,建立合适的分类规则集,获取了研究区较大尺度的珊瑚环礁地貌分区图,其分类精度普遍高于80%。虽然研究结果表明基于面向对象的影像分析方法可以有效的进行珊瑚礁遥感信息提取,但其规则集的可移植性仍需要今后的工作加以改善。 相似文献
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基于QuickBird影像上珊瑚礁发育状况监测实验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
珊瑚礁生态系统具有很高的生物多样性和重要的生态功能。20世纪80年代以后全球范围内珊瑚礁的大面积退化引起了人们广泛的关注。利用高分辨多光谱QuickBird影像,基于珊瑚礁几何参数与发育指数对南沙典型岛礁发育进行遥感监测,在珊瑚礁体迎风面水域由破波形成的纹理特征表明了海面粗糙度与水下礁坪的发育特性。结果表明,南沙岛礁受地质与气候的影响发育程度不一,半月礁发育较好,发育指数为0.38,仙娥礁发育指数为0.27。建立几何参数等指标能够监测南沙珊瑚礁的发育状况,可对珊瑚礁的保护提供科学依据。 相似文献
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珊瑚礁是海洋生态系统的重要组成部分,对保护海洋生物多样性以及维持海洋生态平衡具有重大意义。我国南海珊瑚岛礁自然资源丰富,准确、高效地提取珊瑚岛礁信息对南海岛礁监测、管理、规划与保护具有现实意义。本研究基于我国海洋一号C卫星（HY 1C）遥感数据,对西沙永乐群岛珊瑚礁信息进行了研究与分析,提出基于HY 1C遥感数据的珊瑚礁地貌分类体系。采用全卷积神经网络U Net模型,依次通过下采样、上采样操作提取西沙永乐环礁地貌特征,实现原始影像的像素级语义分割。结果表明：基于HY 1C数据建立的地貌分类体系对活珊瑚覆盖及珊瑚生长发育条件具有指示作用,提出的基于U Net模型的珊瑚岛礁地貌信息自动提取方法,能够为我国南海珊瑚岛礁生态系统的全自动、大范围监测和评价提供相应理论基础,在珊瑚礁生态管理与评价中发挥关键作用。精度验证结果表明：U Net模型可以有效提取珊瑚礁地貌信息,采用的地貌信息提取方法具备时空泛化能力,泛化精度高于80%。 相似文献
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The morphology of Carbonate platforms may be influenced by tectonic activity and eustatic variations. 3D seismic data and satellite imagery are used in order to investigate the morphological similarities between present-day carbonates platforms, East of Borneo Island and Miocene carbonate platforms of the South China Sea. The morphological similarities exhibit platform fragmentation, that could be caused by subtle faulting, sufficient to drown reef rims; platform contraction, which is a result of back-stepping of the reef margin during a relative sea level rise and polygonal patterns in internal lagoons, described as mesh reefs in modern platforms and possibly interpreted as karst in Miocene platforms.Vertical movements may trigger the formation of new geomorphological conditions that modify the distribution of coral growth with respect to the new hydrodynamic conditions in space and time. These movements (uplift and tilting) reduce and localize the space necessary for the coral ecosystem, explaining the contraction leading to drowning of parts of and, ultimately, the whole platform. 相似文献
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西沙赵述岛海域珊瑚礁生态修复效果的初步评估 总被引：1，自引：0，他引：1
珊瑚恢复是一个协助退化、受损的珊瑚礁生态系统恢复的过程.近10 a来,西沙珊瑚礁生态系统不断退化,至2009年珊瑚覆盖率已下降至不足10%.针对西沙群岛珊瑚礁生态系统的退化状况,2011年12月于西沙赵述岛海域投放人工礁基并开展珊瑚移植实验,比较了人工修复区和自然恢复区1a后的修复效果.结果显示,投放礁基且进行珊瑚移植的区域,移植珊瑚的存活率不到10%;投放礁基但未进行珊瑚移植的区域,珊瑚补充量高达6~7 ind/m2;自然恢复区其珊瑚覆盖率提高了19.4%.依据珊瑚礁生态修复效果评估方法,人工修复且进行移植珊瑚的区域的生物修复权重值为27.5,人工修复但未移植珊瑚区及自然恢复区的生物修复权重值为39.3,珊瑚修复生物指标为亚健康.我们的结果表明,在健康、有良好珊瑚幼虫补充的珊瑚礁生态系统中,珊瑚礁群落可以自行恢复,其恢复只是一个时间的问题;而在缺少珊瑚幼虫附着基底的区域,通过人为增加一些附着基底,可加速其恢复进程. 相似文献
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As elsewhere in Indonesia, local inhabitants in the Pangkajene and Kepulauan (PANGKEP) Regency, Spermonde Archipelago area and along the south-west coast of Sulawesi traditionally regard the coral reefs as their livelihood source. Since human activities as well as natural disturbances pose major threats to the coral reefs, these livelihoods may also be at risk. Currently, no comprehensive information on the status and condition of coral reefs in this area is available for this resource management. We determined the changes of coral reef habitat over a period of 20 years from 1994 to 2014 using a satellite Landsat multi-temporal image substantiated with in situ measurement data collected in 2014. The spectral value of coral reefs was extracted from multi-temporal Landsat imagery data, while the diffuse attenuation coefficient of water was obtained by using statistical analysis between the ratio of live coral cover and the spectral value of the visible bands. By using the unsupervised classification integrated with the data ground truth, it is stated that there has been a decline in live coral cover over a period of 20 years from 7716 ha in 1994 to 4236 ha in 2014, with a degradation rate of 174 ha/year. Based on the results, the ratio of the coral cover in the coral reef transects varied from the average of 24% for live corals to 96% for coral rubbles, implying the degraded status of coral reefs in the study area. 相似文献
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中国珊瑚礁资源状况及其药用研究调查 Ⅱ.资源衰退状况、保护与管理 总被引：1，自引：0，他引：1
对中国珊瑚礁资源衰退状况和原因进行了调查和分析.结果表明,中国南海珊瑚礁资源衰退状况严重,珊瑚礁破坏率高达 90%以上,其中,占全国珊瑚礁总面积98%的海南,80%～95%的珊瑚礁受到破坏.除自然因素外,对珊瑚礁资源的不当的、过度的开发利用,社会经济发展带来的海洋环境污染等人为因素,是珊瑚礁资源衰退的主要原因.建立南中国海珊瑚礁生态系统保护与管理国际合作机制,正确评估珊瑚礁的生态功能与价值,建立珊瑚礁自然保护区及监测网络系统,是中国珊瑚礁资源保护性开发利用的可行对策. 相似文献
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《Marine Policy》2017
Coral reefs provide important ecological services such as biodiversity, climate regulation, and cultural benefits through recreation and tourism. However, many of the world's reefs are declining, with Caribbean reefs suffering a significant decline in living corals over the past half century. This situation emphasizes the need to assess and monitor reef conditions using a variety of methods. In this study, a new method for assessing reef conditions to inform management using participatory mapping by coral reef “experts” in the U.S. Virgin Islands (USVI) is described. Occupational SCUBA divers were recruited (n=87) to map coral reef conditions, uses, and threats (stressors) using an internet-based mapping website. The data reveal an uneven geographic distribution of reef conditions in the USVI with the most frequently mapped perceived healthy reef characteristics being: large amount of physical reef structure (n=872 markers); endangered or threatened species present (n=721); and large amount of live coral cover (n=615). The greatest perceived threats were: invasive species (n=606); water pollution (n=234); and unsustainable fishing (n=200). Areas of important reef characteristics, perceived threats to reefs, and perceived recovery potential were plotted to identify areas requiring critical management attention. The authors found that perceptions of healthy reef conditions outnumbered perceptions of reef threats for nine of the ten most familiar coral reefs; the most frequent activity type within the coral reefs was tourism diving; and for the most familiar coral reefs, the divers perceived a high recovery potential. Given the novelty of participatory mapping methods to assess coral reefs, the strengths and weaknesses of the method is evaluated. The authors further propose a management typology for categorizing reef areas to inform their future management. In the absence of primary data, or, as a supplement to underwater surveys and remotely-sensed data on reef condition, participatory mapping can provide a cost-effective means for assessing coral reef conditions while identifying place-specific reef locations requiring management attention. 相似文献
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Emily R. Lundblad Dawn J. Wright Joyce Miller Emily M. Larkin Ronald Rinehart David F. Naar 《Marine Geodesy》2013,36(2):89-111
Coral reef ecosystems, the most varied on earth, continually face destruction from anthropogenic and natural threats. The U.S. Coral Reef Task Force seeks to characterize and map priority coral reef ecosystems in the U.S./Trust Territories by 2009. Building upon NOAA Biogeography shallow-water classifications based on Ikonos imagery, presented here are new methods, based on acoustic data, for classifying benthic terrain below 30 m, around Tutuila, American Samoa. The result is a new classification scheme for American Samoa that extends and improves the NOAA Biogeography scheme, which, although developed for Pacific island nations and territories, is only applicable to a maximum depth of 30 m, due to the limitations of satellite imagery. The scheme may be suitable for developing habitat maps pinpointing high biodiversity around coral reefs throughout the western Pacific. 相似文献
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准确计算珊瑚礁的面积是评估其资源、环境效应的基础,但我国迄今对南海珊瑚礁的面积估算仍缺乏共识,缺少可靠的估算方法是导致这一现象的重要原因。针对这一问题,本文以西沙群岛羚羊礁为例,提出了一种利用多时相多光谱遥感影像低成本半自动化估算珊瑚礁面积的方法。首先快速目视确定地貌带分界线的粗略位置,然后利用基于梯度向量场的主动轮廓线模型（Gradient Vector Flow-Snake, GVF-Snake）实现这些分界线位置的自动精化,最后将不同时相的瞬时分界线转换为面要素进行多时相的融合,从而得到珊瑚礁的面积。基于53景Sentinel-2 多光谱成像仪（MSI）影像的实验表明,羚羊礁的总面积为17.22 km2（Landsat 8 陆地成像仪（OLI）用于方法稳定性的验证,得到的羚羊礁面积为17.29 km2）,其中礁前斜坡、礁坪?潟湖坡、潟湖的面积分别为1.76 km2、10.29 km2、5.17 km2。该数值与实测数据具有较好的一致性。具体地,该方法获得的地貌带分界点与实测水深所指示分界点的位置偏差能控制在0.2～4.9 m的范围内（不超过0.5个像素）,珊瑚礁最外轮廓线与30 m等深线的位置偏差亦在1个像素大小内（5.7～9.5 m）,而估算面积与高分辨率WorldView-2影像解译得到的面积差异为0.02%。同时,该方法获得的珊瑚礁边界线的完整度、正确度、提取质量精度能够由单时相平均的60%、64%和54%分别提高至84%、83%和72%。此外,该方法能够减小基于不同遥感数据源的珊瑚礁面积估算结果的差异,即6景以上的多时相Sentinel-2 MSI和Landsat 8 OLI影像提取的珊瑚礁面积标准差分别不超过0.01 km2和0.05 km2,仅相当于珊瑚礁总面积的0.2%和0.5%。总而言之,该方法能够用低成本的10 m分辨率Sentinel-2 MSI和30 m分辨率Landsat 8 OLI影像获得接近1.8 m分辨率WorldView-2影像的面积估算精度,且具有良好的稳定性和可靠性。 相似文献
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为掌握霞浦核电基地海洋生物的放射性本底水平,在其周边50 km范围内采集5类9种海洋生物样品,测量其中的天然放射性核素238U、232Th、226Ra、40K,以及人工放射性核素137Cs、134Cs、90Sr、58Co、60Co、54Mn、110mAg、65Zn的活度浓度并进行辐射剂量评价。结果显示,所有样品中134Cs、58Co、60Co、54Mn、110mAg、65Zn的活度浓度均低于最小可探测活度浓度,238U、232Th、226Ra、40K、137Cs和90Sr的平均活度浓度分别为(0.48±0.48)、(0.86±1.20)、(0.27±0.34)、(74.3±43.0)、(0.023±0.019)、(0.242±0.167) Bq/kg,处于我国食品天然放射性本底水平内。当地公众由于食入海产品所致年有效剂量为55.1 μSv/a,其中137Cs、90Sr所致剂量分别为0.021、0.49 μSv/a;海洋生物所受辐射剂量为0.048~0.276 μSv/h。〖JP2〗当地公众及海洋生物所受辐射剂量均远低于国家标准限值或国际推荐控制值。本次调查为霞浦核电厂运行前海洋生物放射性本底建立了基线数据,并提出了今后海洋生物监测的重点核素,除137Cs、134Cs、90Sr、58Co、60Co、54Mn、110mAg、65Zn,还应增加对3H、14C、131I的监测。 相似文献
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A Benthic Terrain Classification Scheme for American Samoa 总被引：2，自引：0，他引：2
Emily R. Lundblad Dawn J. Wright Joyce Miller Emily M. Larkin Ronald Rinehart David F. Naar Brian T. Donahue S. Miles Anderson Tim Battista 《Marine Geodesy》2006,29(2):89-111
Coral reef ecosystems, the most varied on earth, continually face destruction from anthropogenic and natural threats. The U.S. Coral Reef Task Force seeks to characterize and map priority coral reef ecosystems in the U.S./Trust Territories by 2009. Building upon NOAA Biogeography shallow-water classifications based on Ikonos imagery, presented here are new methods, based on acoustic data, for classifying benthic terrain below 30 m, around Tutuila, American Samoa. The result is a new classification scheme for American Samoa that extends and improves the NOAA Biogeography scheme, which, although developed for Pacific island nations and territories, is only applicable to a maximum depth of 30 m, due to the limitations of satellite imagery. The scheme may be suitable for developing habitat maps pinpointing high biodiversity around coral reefs throughout the western Pacific. 相似文献
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随着沿海地区社会和经济活动不断增加,在人类活动和全球气候变化的双重压力下,全球珊瑚礁生态健康状况日益衰退。如何有效地监测珊瑚礁生态系统,使管理部门能够及时采取保护措施防止珊瑚礁生态系统的退化,已成为拥有珊瑚礁资源的国家亟需解决的环境问题。各主要国家均在大力发展珊瑚礁监测技术与装备。文中综述了国内外在珊瑚礁生态系统监测技术方面的研究现状,基于前人提出的原位在线监测技术,在南海某岛礁海域建设了珊瑚礁生态环境原位在线监测系统,并进行了1年多的业务化运行。在业务化运行期间,原位在线监测系统成功监测到了珊瑚礁的"白化-死亡-微藻附着-珊瑚骨骼腐烂-大型藻占领"这一退化过程,表明该监测系统能够实现珊瑚礁的长期、实时、连续监测。本文研究对于进一步认识珊瑚礁生态系统的时间变化特征及其影响机制均具有重要意义。 相似文献
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Quantifying the reefscape transformation of a coastal Caribbean coral reef during a phase shift and the associated coastal landscape change 
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下载免费PDF全文 Abigail Martínez‐ Rendis Gilberto Acosta González José Luis Hernández‐Stefanoni Jesús Ernesto Arias González 《Marine Ecology》2016,37(3):697-710
Caribbean coral reefs are under strong natural and human pressures and many have undergone phase shifts as a result of local and global change. However few studies have quantified the extent of these phase shifts and the potential impacts that they have on coral reef communities. A temporal comparative analysis of several coral reefscape and landscape metrics was conducted for data from Mahahual, Quintana Roo, Mexico, between the years 2000 and 2006, when a phase shift occurred. Landscape metrics were calculated from coral reef and coastal cover maps obtained by multispectral satellite image classification using IKONOS satellite imagery. These metrics showed that the coastal landscape and reefscape of Mahahual lost 85 ha of vegetation cover and 43 ha of coral cover over 6 years, respectively. Coastal landscape transformation was induced by the construction of a cruise ship pier and multiple associated tourist developments along the coast, such as hotels and restaurants, meanwhile alteration of the reefscape may be associated with potential stressors such as coastal development, bleaching events and hurricanes. 相似文献
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基于WorldView-2和GF-2遥感影像的赵述岛礁坪底质变化研究 总被引：1，自引：1，他引：0
以西沙群岛海域赵述岛礁坪为研究区域,应用2010年的WorldView-2和2015年的GF-2两期高分辨率卫星遥感影像数据,结合现场水下珊瑚礁照片和视频资料,建立了赵述岛礁坪底质类型遥感分类体系,分别构建了针对WorldView-2遥感影像和GF-2遥感影像的珊瑚礁底质分类决策树模型,并通过对两期遥感影像的底质类型提取结果的变化分析,完成了赵述岛礁坪退化区域的提取。结果表明:(1)WorldView-2影像的分类决策树具有91%的总体分类精度和0.89的Kappa系数,GF-2影像的分类决策树具有更高的分类精度;(2)6年期间研究区大约1/4的珊瑚礁分布区发生了退化;(3)最突出的自然变化是礁前区大面积的珊瑚丛生区转变成藻脊,结合相关资料认为东北季风、热带气旋和温度上升的综合影响是驱动因素;(4)赵述岛西侧的藻脊、珊瑚沉积区大面积转化为珊瑚砂和深水区域,原因是航道和码头的开发活动。研究分析了6年间赵述岛礁坪底质的退化状况,并分析原因,为珊瑚礁底质分类提供方法,并为西沙群岛的珊瑚礁监测和保护提供了有效资料和手段。 相似文献
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健康的珊瑚礁生态系统具有造礁、护礁、固礁、防浪护岸、防止国土流失的功能。同时, 珊瑚礁生态系统生物多样性极高, 被称为海洋中的“热带雨林”。我国南海拥有200多个珊瑚岛、礁与沙洲, 是世界海洋珊瑚礁最丰富的区域之一。近年来, 由于全球气候变化和围填海等人类活动的影响, 珊瑚礁生态系统受到了不同程度的影响或破坏, 危及海洋生态与岛礁安全, 珊瑚礁生态系统的修复至关重要。本文对珊瑚礁生态系统的现状、修复方法及存在的问题进行了总结, 并在此基础上创新性地提出了基于系统的珊瑚礁多维生态系统修复模式并付诸实践, 以期提供更有效的珊瑚礁生态系统修复新方法。 相似文献
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珊瑚礁生态系统是全球初级生产力最高的生态系统之一, 在维持海洋生物多样性、防浪固滩、资源供给等方面发挥着巨大作用。珊瑚礁遥感地貌分类体系是珊瑚礁保护、管理及可持续发展的必要基础, 但目前还未有结合珊瑚覆盖度进行分类的体系。本文基于WorldView-2高分辨率遥感影像, 以中国南海西沙群岛七连屿北部赵述岛和西沙洲所在礁盘作为研究区, 结合珊瑚覆盖度、区域地貌成分和水动力条件等指标, 建立了既适用于遥感监测又与珊瑚生存状况相关联的珊瑚礁地貌单元分类体系。同时, 利用面向对象的支持向量机(Support Vector Machine, SVM)和随机森林(Random Forest, RF)分类方法进行珊瑚礁地貌单元的信息提取, 并对分类结果进行精度评价。结果表明, SVM和RF两种分类方法均能较好地提取出珊瑚礁地貌单元, 分类精度分别为87.59%和79.81%。针对分类过程中出现的错分、漏分问题, 结合珊瑚礁成因和分布规律对分类结果进行修正, 修正后分类提取的精度达到91.3%, Kappa系数为0.9041, 表明本文构建的珊瑚礁地貌单元分类体系在一定程度上能满足当前珊瑚岛礁信息提取的需要。 相似文献