中国海岛·沙洲·珊瑚礁遥感监测应用中的典型问题研究
摘要
丰富的海岛、沙洲和珊瑚礁资源在海洋经济发展中担任着重要的角色,但由于以前认识和重视程度不够,在使用和开发过程中出现了种种不合理的现象,浪费资源和破坏环境的情况时有发生。遥感因其大尺度、实时、同步、高频度动态观测和节省投资等突出优势,已成为资源与环境调查的重要技术手段。遥感能够快速查清海岛、沙洲和珊瑚礁自然环境和使用状况,进而掌握其在自然或人为作用下的变化规律,可为海岛、沙洲和珊瑚礁开发与海洋经济发展决策提供基础数据。
本文通过分析我国海岛、沙洲、珊瑚礁及其开发利用状况,结合相应的遥感应用研究进展,凝练出如下三个典型科学问题:⑴海岛人类开发利用活动导致变化的监测;⑵大型辐射沙洲形态与分布的监测;⑶高光谱、高分辨率和SAR等新遥感技术在珊瑚礁监测方面的应用能力评估。
论文针对如上的科学问题,选定庙岛群岛南五岛、苏北辐射沙脊群、南海珊瑚礁为典型的海岛、沙洲和珊瑚礁,分别开展海岛开发利用的遥感动态监测、辐射沙脊群形态与分布遥感监测、珊瑚礁遥感监测新技术探索等三个方面的研究。
在庙岛群岛南五岛开发利用遥感动态监测方面,综合运用光学和SAR遥感技术,给出了南五岛5-10年间围填海、土地利用和浮筏养殖的变化状况,指出SAR遥感技术在海岛围填海动态变化、近海浮筏式养殖监测方面可发挥独特的作用,具有较大的应用潜力。
在苏北辐射沙脊群遥感监测方面,通过比较SAR与光学遥感监测形态与分布动态等目标的能力,提出SAR是沙洲动态遥感监测更为有效的技术。
在南海珊瑚礁遥感监测方面,分析了珊瑚礁的高光谱特征,给出了珊瑚岛礁类型、岸线、潮间带、湿地等目标的高空间分辨率遥感信息的提取结果,挖掘了SAR在珊瑚礁环境遥感监测方面的潜力。
Islands, sand banks and coral reefs play a crucial role in marine economic development. But negligence in the past led to improper exploitations, and thus incurs a waste of resources and destruction of environment. Remote sensing, capable of large-scale, real-time, simultaneous and high-frequency dynamic monitoring at a lower cost, has become increasingly important in environment survey. It can not only help researchers quickly learn about the surroundings and utilization of the islands, sand banks and coral reefs, but also enable them grasp the law of changes effected by the nature or human beings. This will offer basic data for the exploitation of the islands, sand banks and coral reefs and the marine economic development.
This paper, based on the general exploitation of islands, sand banks and coral reefs and related remote sensing application researches, puts forward three questions: (1) How to monitor changes of islands effected by exploitation; (2) How to monitor the shape and distribution of large-scale radiate sandbanks; (3) How to evaluate the application of hyper-spectrum, high-resolution and SAR in the monitoring of coral reefs.
To answer the above questions, the paper, with south five islands of Miao Islands, radiate sand ridges system off Jiangsu Province, coral reefs in South China Sea as the object, conducts the researches into remote sensing dynamic monitoring of island exploitation, the shape and distribution of radiate sandbanks and environment of coral reefs. In terms of the monitoring of south five islands of Miao islands, SAR and optical remote sensing technology are used to obtain the changes of reclamation, land use and floating raft culture in the last 5-10 years. The result indicates that SAR can is more feasible in the future monitoring.
In terms of radiate sandbanks monitoring, the paper compares the capabilities of SAR and optical remote sensing in monitoring the shape and distribution of the radiate sand ridges in the northern, and points out that SAR is more effective.
In terms of the monitoring of coral reefs in South China Sea, the paper analyses the hyperspectral features of coral reefs, shows the high spatial resolution remote sensing information extraction results on the coral reef type, coastline, intertidal and wetlands and demonstrates the potential of SAR in monitoring coral reef environment.
本文通过分析我国海岛、沙洲、珊瑚礁及其开发利用状况,结合相应的遥感应用研究进展,凝练出如下三个典型科学问题:⑴海岛人类开发利用活动导致变化的监测;⑵大型辐射沙洲形态与分布的监测;⑶高光谱、高分辨率和SAR等新遥感技术在珊瑚礁监测方面的应用能力评估。
论文针对如上的科学问题,选定庙岛群岛南五岛、苏北辐射沙脊群、南海珊瑚礁为典型的海岛、沙洲和珊瑚礁,分别开展海岛开发利用的遥感动态监测、辐射沙脊群形态与分布遥感监测、珊瑚礁遥感监测新技术探索等三个方面的研究。
在庙岛群岛南五岛开发利用遥感动态监测方面,综合运用光学和SAR遥感技术,给出了南五岛5-10年间围填海、土地利用和浮筏养殖的变化状况,指出SAR遥感技术在海岛围填海动态变化、近海浮筏式养殖监测方面可发挥独特的作用,具有较大的应用潜力。
在苏北辐射沙脊群遥感监测方面,通过比较SAR与光学遥感监测形态与分布动态等目标的能力,提出SAR是沙洲动态遥感监测更为有效的技术。
在南海珊瑚礁遥感监测方面,分析了珊瑚礁的高光谱特征,给出了珊瑚岛礁类型、岸线、潮间带、湿地等目标的高空间分辨率遥感信息的提取结果,挖掘了SAR在珊瑚礁环境遥感监测方面的潜力。
Islands, sand banks and coral reefs play a crucial role in marine economic development. But negligence in the past led to improper exploitations, and thus incurs a waste of resources and destruction of environment. Remote sensing, capable of large-scale, real-time, simultaneous and high-frequency dynamic monitoring at a lower cost, has become increasingly important in environment survey. It can not only help researchers quickly learn about the surroundings and utilization of the islands, sand banks and coral reefs, but also enable them grasp the law of changes effected by the nature or human beings. This will offer basic data for the exploitation of the islands, sand banks and coral reefs and the marine economic development.
This paper, based on the general exploitation of islands, sand banks and coral reefs and related remote sensing application researches, puts forward three questions: (1) How to monitor changes of islands effected by exploitation; (2) How to monitor the shape and distribution of large-scale radiate sandbanks; (3) How to evaluate the application of hyper-spectrum, high-resolution and SAR in the monitoring of coral reefs.
To answer the above questions, the paper, with south five islands of Miao Islands, radiate sand ridges system off Jiangsu Province, coral reefs in South China Sea as the object, conducts the researches into remote sensing dynamic monitoring of island exploitation, the shape and distribution of radiate sandbanks and environment of coral reefs. In terms of the monitoring of south five islands of Miao islands, SAR and optical remote sensing technology are used to obtain the changes of reclamation, land use and floating raft culture in the last 5-10 years. The result indicates that SAR can is more feasible in the future monitoring.
In terms of radiate sandbanks monitoring, the paper compares the capabilities of SAR and optical remote sensing in monitoring the shape and distribution of the radiate sand ridges in the northern, and points out that SAR is more effective.
In terms of the monitoring of coral reefs in South China Sea, the paper analyses the hyperspectral features of coral reefs, shows the high spatial resolution remote sensing information extraction results on the coral reef type, coastline, intertidal and wetlands and demonstrates the potential of SAR in monitoring coral reef environment.
引文
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