基于國產(chǎn)高分辨率影像的圖們江口中、朝、俄三國濕地景觀格局對(duì)比分析

吳春國,李曉敏,賈源旭1,,馬 毅,朱衛(wèi)紅

(1.延邊大學(xué) 理學(xué)院，吉林 延吉 133002;2.長(zhǎng)白山生物資源與功能分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 延吉133002；3.國家海洋局 第一海洋研究所，山東 青島 266061)

基于國產(chǎn)高分辨率影像的圖們江口中、朝、俄三國濕地景觀格局對(duì)比分析

吳春國1,2,3,李曉敏3,賈源旭1,3,馬 毅3,朱衛(wèi)紅*1,2

(1.延邊大學(xué) 理學(xué)院，吉林 延吉 133002;2.長(zhǎng)白山生物資源與功能分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 延吉133002；3.國家海洋局 第一海洋研究所，山東 青島 266061)

圖們江是我國重要的國際性河流之一，受中國、朝鮮、俄羅斯三國政策、經(jīng)濟(jì)、文化等因素影響，三國的濕地景觀截然不同。本文以我國國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星GF-1和GF-2影像為數(shù)據(jù)源，通過對(duì)圖們江口濕地的實(shí)地踏勘，建立了圖們江口濕地遙感分類體系，包括湖泊、河流、沼澤、灘涂、坑塘、水田和水庫共7類。采用目視解譯方法，提取了圖們江口濕地信息，對(duì)圖們江口濕地現(xiàn)狀和中、朝、俄濕地差異進(jìn)行了分析。利用Fragstats景觀分析軟件，選取了斑塊數(shù)(NP)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、斑塊平均面積(MPS)、加權(quán)平均形狀指數(shù)(SHAPE)、加權(quán)平均分形維數(shù)(FRAC)、香農(nóng)多樣性指數(shù)(SHDI)和香農(nóng)均勻性指數(shù)(SHEI)等幾個(gè)景觀格局指數(shù)分析了圖們江口濕地景觀格局特征。結(jié)果表明：(1)研究區(qū)濕地總面積為39 503.38 hm2，以沼澤和湖泊為主，呈現(xiàn)近日本海聚集分布格局。(2)俄羅斯?jié)竦孛娣e占各國研究區(qū)濕地總面積比例最大，朝鮮次之，中國最??；朝鮮濕地開發(fā)程度最高，濕地破壞較嚴(yán)重。(3)朝鮮濕地破碎程度在三國中最重，中國次之；朝鮮因水田開發(fā)較嚴(yán)重，景觀規(guī)則度最高；中國濕地多樣性較其他兩國豐富。

圖們江口濕地；遙感監(jiān)測(cè)；中、朝、俄對(duì)比分析；國產(chǎn)高分辨率遙感影像

0 引言

圖們江是我國重要的國際性河流之一[1]，地處中國、朝鮮、俄羅斯三國交界，分布有豐富的濕地資源，對(duì)地區(qū)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。圖們江口作為北冰洋航線重要航運(yùn)中心[2]，所面臨的經(jīng)濟(jì)開發(fā)壓力不斷加大，濕地環(huán)境狀況也受到嚴(yán)峻考驗(yàn)。

自20世紀(jì)90年代起，圖們江口濕地相關(guān)研究得到重視。針對(duì)圖們江流域多為大尺度研究，對(duì)景觀變化、生態(tài)安全評(píng)價(jià)與預(yù)警、生態(tài)公園規(guī)劃等方面研究較多。孫鵬 等[3-5]以Landsat和ALOS多期遙感影像開展了圖們江流域左岸大尺度長(zhǎng)時(shí)間濕地信息提取，通過分析發(fā)現(xiàn)濕地不斷遭到破壞，人類活動(dòng)為主要影響因素。劉志鋒 等[6]利用Corona和SPOT-5多期遙感影像，提取圖們江下游敬信濕地信息，從景觀變化角度分析濕地變化，發(fā)現(xiàn)人為束水等活動(dòng)是濕地遭受破壞的主要原因。苗承玉 等[7]采用PSR模型方法，對(duì)圖們江下游敬信濕地生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了生態(tài)安全評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)濕地生態(tài)安全所受社會(huì)壓力增大，且處于預(yù)警狀態(tài)。鄭小軍[8]利用相關(guān)軟件對(duì)敬信濕地開展了生態(tài)公園規(guī)劃研究，并對(duì)生態(tài)旅游區(qū)進(jìn)行了效益預(yù)測(cè)分析。CéSAR et al[9]研究發(fā)現(xiàn)，由于近年來圖們江口的開發(fā)，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、人口增長(zhǎng)加快、交通港口設(shè)施的建設(shè)、建設(shè)用地的大量增加，使得本區(qū)域的濕地生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重的破壞。但針對(duì)圖們江口三國交界地域小尺度的濕地現(xiàn)狀研究尚不多見。

因圖們江口跨中、朝、俄三國，受客觀條件限制，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)困難，而遙感具有探測(cè)范圍廣、不受地形地物阻隔的影響、更新周期短等特點(diǎn)[10],可以利用遙感技術(shù)對(duì)圖們江口中、朝、俄三國跨境濕地景觀格局進(jìn)行同步調(diào)查。GF-1/GF-2等國產(chǎn)高空間分辨率衛(wèi)星的相繼成功發(fā)射，填補(bǔ)了我國高分辨率數(shù)據(jù)的空白，在國土領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[11-12]。因此，本文以圖們江口為研究區(qū)，利用GF-1/GF-2衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合景觀格局分析方法，對(duì)2015年圖們江口濕地現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)中、朝、俄濕地現(xiàn)狀開展對(duì)比研究，為圖們江口濕地研究提供數(shù)據(jù)支撐。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

發(fā)源于長(zhǎng)白山麓的圖們江地處中、朝、俄三國交界，東流匯入日本海，中、朝、俄三國交界處距日本海約15 km。本文以圖們江入?？谙蜿懷由旒s50 km矩形區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)，地理范圍為42°14′55″～42°42′54″N，130°15′49″～130°52′20″E(圖1)，該地區(qū)屬于中溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，以丘陵盆地為主。研究區(qū)涉及中、朝、俄陸上部分，面積197 975.01 hm2，包括中國延邊朝鮮族自治州部分區(qū)域，面積36 062.26 hm2，區(qū)域濕地以湖泊和水田為主；朝鮮咸鏡北道部分區(qū)域，面積97 779.79 hm2，區(qū)域濕地以水田為主；俄羅斯濱海邊疆區(qū)部分區(qū)域，面積60 655.41 hm2，區(qū)域濕地以沼澤地為主[13]。圖們江面積為3 477.54 hm2，因其為中、朝、俄三國界河，因此在圖們江口中、朝、俄濕地景觀類型對(duì)比分析過程中，未將其面積劃入統(tǒng)計(jì)范圍。

圖1 研究區(qū)范圍及野外踏勘采樣點(diǎn)位置Fig.1 Location of the study area and sampling sites

1.2 數(shù)據(jù)源

本研究采用的主要數(shù)據(jù)源為覆蓋圖們江口地區(qū)的GF-1/GF-2高分辨率遙感影像，包括2015年5月7日GF-1影像1景、2015年5月7日GF-1影像3景，分辨率為全色2 m/多光譜8 m；2015年7月7日GF-2影像3景,分辨率為全色1 m/多光譜4 m，數(shù)據(jù)投影為Transverse Mercator投影，用于濕地信息提取。

本文以已校正的ALOS數(shù)據(jù)和2014年野外踏勘現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)為輔助數(shù)據(jù)源(圖1，表1)，已校正的ALOS數(shù)據(jù)用于GF-1/GF-2數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)，2014年野外踏勘現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)用于解譯精度驗(yàn)證。

表1 野外踏勘采樣點(diǎn)位置

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)處理

在相關(guān)軟件平臺(tái)下，對(duì)獲取的高分辨率遙感影像進(jìn)行影像預(yù)處理操作，包括圖像融合、幾何校正等。首先，利用圖像配準(zhǔn)工具(Image Registration)將GF-1/GF-2數(shù)據(jù)各自全色圖像與多光譜圖像進(jìn)行配準(zhǔn)操作。其次，針對(duì)配準(zhǔn)后圖像利用圖像融合工具(Image Sharpening)進(jìn)行圖像融合操作，融合方式為Gram-Schmidt融合，采用三次卷積內(nèi)積法進(jìn)行圖像重采樣[14]。最后，利用已校正的ALOS數(shù)據(jù)對(duì)融合后影像進(jìn)行幾何校正，選取控制點(diǎn)分布均勻，多選取河流、道路交叉點(diǎn)，每景影像控制點(diǎn)30～40個(gè)，像元誤差控制在1～2個(gè)像元內(nèi)，采用三次卷積內(nèi)插法進(jìn)行重采樣。預(yù)處理影像用于濕地信息提取。

2.2 圖們江口濕地分類體系

本研究結(jié)合圖們江流域濕地實(shí)際特征，參照2009年發(fā)布的《濕地分類》國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/24708—2009)[15]，借鑒朱衛(wèi)紅 等[16]有關(guān)圖們江下游濕地分布特征研究中濕地分類體系，建立如下研究區(qū)濕地分類體系。具體內(nèi)容為將研究區(qū)濕地劃分為自然濕地和人工濕地2個(gè)一級(jí)類型，以及湖泊、沼澤地、河流、灘涂、水田、坑塘和水庫7個(gè)二級(jí)類型(表2)。

表2 圖們江口濕地遙感分類體系

2.3 景觀格局指數(shù)的選取

現(xiàn)有景觀格局演變分析方法多為景觀格局指數(shù)與空間統(tǒng)計(jì)特征比較、馬爾科夫轉(zhuǎn)移矩陣和細(xì)胞自動(dòng)機(jī)理論為基礎(chǔ)的景觀格局動(dòng)態(tài)模擬[17]。結(jié)合圖們江口濕地特點(diǎn)，選取斑塊數(shù)(NP)[18]、最大斑塊指數(shù)(LPI)、斑塊平均面積(MPS)、加權(quán)平均形狀指數(shù)(SHAPE)、加權(quán)平均分形維數(shù)(FRAC)、香農(nóng)多樣性指數(shù)(SHDI)、香農(nóng)均勻性指數(shù)(SHEI)等7個(gè)景觀格局指數(shù)進(jìn)行分析。各景觀格局指數(shù)的計(jì)算公式及生態(tài)學(xué)意義如下：

(1)最大斑塊指數(shù)[19]。指某一景觀類型被最大斑塊占據(jù)的程度，反映了景觀類型的集中程度和優(yōu)勢(shì)度，指數(shù)越大，優(yōu)勢(shì)度越明顯，其公式為：

(1)

式中：a1k表示第k類景觀中第1個(gè)斑塊面積，amk表示第k類景觀中第m個(gè)斑塊的面積，m表示每類景觀的斑塊數(shù)，Ak是第k類景觀面積。

(2)加權(quán)平均形狀指數(shù)[20]：反映不同空間尺度形狀的復(fù)雜性。其值越接近于1，斑塊圓度越好，其形狀越簡(jiǎn)單，受人為干擾程度越小;反之，值越大，其形狀越復(fù)雜，受人為干擾程度越大。利用斑塊周長(zhǎng)與等面積的圓周長(zhǎng)之比值表示斑塊的形狀指數(shù)SHAPE，以Di表示，其公式為：

(2)

式中：Pi為斑塊周長(zhǎng)，Ai為斑塊面積，Di為斑塊發(fā)育程度。D值越大，說明斑塊周邊越復(fù)雜。

(3)加權(quán)平均分形維數(shù)[21]：反映了復(fù)雜形體占有空間的有效性，它是復(fù)雜形體不規(guī)則性的量度，其公式為：

(3)

(4)香農(nóng)多樣性指數(shù)[22]:香農(nóng)多樣性指數(shù)是一種基于信息理論的測(cè)量指數(shù)，在生態(tài)學(xué)中應(yīng)用廣泛。是指濕地景觀元素或濕地生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、功能以及隨時(shí)間變化方面的多樣性，它反映了濕地景觀類型的豐富度和復(fù)雜度，它的大小反映濕地景觀要素多少和各景觀要素所占比例的變化，其公式為：

(4)

式中：Pk為k種濕地景觀類型占總面積比例，m為研究區(qū)濕地景觀類型總數(shù)。

(5)香農(nóng)均勻性指數(shù)[23]:該指標(biāo)反映濕地景觀中各斑塊在面積上分布的不均勻程度，其值越大，表明景觀各組成成分的分配越均勻，其公式為：

(5)

式中：Pk是斑塊類型k在濕地景觀中的面積比例，n為研究區(qū)中景觀類型的總數(shù)。

3 圖們江口濕地景觀類型整體分析

根據(jù)建立的圖們江口濕地分類體系及解譯標(biāo)志。利用相關(guān)軟件目視解譯提取圖們江口濕地信息。提取結(jié)果及統(tǒng)計(jì)表如圖2和表3所示。

圖2 2015年圖們江口濕地分類圖Fig.2 Distribution of various wetlands in Tumen River Estuary in 2015

圖們江口濕地總面積為39 503.38 hm2(包括圖們江口界河面積2 977.38 hm2)，非濕地面積157 971.39 hm2，濕地類型零星分布，破碎程度較大。區(qū)域內(nèi)東部濕地狀況明顯優(yōu)于西部，各濕地類型沿圖們江及日本海向兩側(cè)及內(nèi)陸擴(kuò)散分布。研究區(qū)濕地類型中，湖泊濕地面積為8 920.52 hm2，沼澤地面積為14 638.11 hm2，多分布于研究區(qū)東部靠近日本海一側(cè)，破碎程度較輕，聚集度較好。水田濕地面積為8 109.14 hm2，受種植條件及居民飲食文化習(xí)慣影響，多分布于研究區(qū)南部西藩浦、東藩浦和晚浦三個(gè)湖泊周邊，以及中國境內(nèi)湖泊、水庫周邊。河流濕地面積為1 076.21 hm2，在區(qū)內(nèi)縱橫分布，整體呈現(xiàn)NW—SE流向。灘涂濕地面積為1 165.97 hm2，接受日本海海流夾帶泥沙，沉積于研究區(qū)東南部圖們江入?？谔幖昂０陡浇纬蓽\海灘?？犹撩娣e為1 566.86 hm2，水庫濕地面積為1 049.19 hm2，為人類活動(dòng)形成的人工濕地，受人為影響較大，分布零散，多分布于人類活動(dòng)頻繁的城市和農(nóng)村周邊。

以主講教師展示研究成果為主，邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)專家講座為輔，及時(shí)發(fā)布信息，定期給開課本科生開展專題講座，言傳身教，通過介紹科研成果、成果取得的心得以及臨床應(yīng)用前景，激發(fā)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)，具備發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。例如，有的老師研究方向涉及血吸蟲、肝吸蟲、幽門螺桿菌和人類免疫缺陷病毒等相關(guān)內(nèi)容，在授課過程中加入該部分研究成果內(nèi)容，既不占用學(xué)生多余時(shí)間，又開拓了學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生在已有知識(shí)基礎(chǔ)上質(zhì)疑和探究，而不是被動(dòng)地接收答案，所謂“授人以魚，不如授人以漁”。

表3 2015年圖們江口各類型濕地面積統(tǒng)計(jì)表

注：研究區(qū)內(nèi)圖們江口界河面積為2 977.38 hm2

圖3 圖們江口各濕地類型面積比例Fig.3 Area proportion of various types of wetlands in Tumen River Estuary

利用提取的濕地信息，統(tǒng)計(jì)了圖們江口各濕地類型比例并進(jìn)行中、朝、俄對(duì)比(圖3和圖4)。圖們江口各類型濕地在各國間分布并不均勻，濕地面積大小、類型比例均有不同程度的差異。各類型濕地按面積排序從大到小依次為：沼澤地>湖泊>水田>河流>坑塘=灘涂>水庫。由于區(qū)內(nèi)俄羅斯靠近日本海，受氣候、地貌及水文條件制約，俄羅斯形成沼澤濕地明顯多于中國和朝鮮，面積達(dá)13 137.72 hm2。俄羅斯的湖泊和河流面積也明顯大于中國和朝鮮，分別為5 327.04和664.81 hm2。灘涂面積差異不大，面積大致為250～500 hm2。水田面積受區(qū)內(nèi)朝鮮族居民飲食文化差異、人口數(shù)量差異影響，差異較大，中國、朝鮮水田面積明顯高于俄羅斯水田面積，尤其以朝鮮水田面積為最大，達(dá)到6 350.37 hm2。由于區(qū)內(nèi)朝鮮和中國的人為開發(fā)程度較大，水庫面積較大。中國水庫面積為814.48 hm2，大于朝鮮、俄羅斯兩國，且俄羅斯未發(fā)現(xiàn)水庫存在。

圖4 圖們江口各濕地類型在中、朝、俄三國所占比例Fig.4 Area proportion of each type of wetland among China,DPR Korea and Russia in Tumen River Estuary

4 中、朝、俄濕地景觀類型對(duì)比分析

結(jié)合提取的濕地信息,統(tǒng)計(jì)中、朝、俄三國濕地和非濕地面積比例，如圖5所示。濕地面積占研究區(qū)各國家面積比中，俄羅斯占比最大，為20.57%；朝鮮濕地面積比例次之，為19.23%；中國濕地面積比例最少，為13.18%。

圖5 圖們江口中、朝、俄三國濕地、非濕地面積比例Fig.5 Area proportion of wetland or non wetland among China,DPR Korea and Russia in Tumen River Estuary

中、朝、俄三國7種濕地類型占比統(tǒng)計(jì)分析如圖6所示。俄羅斯?jié)竦仡愋椭校訚傻孛娣e占65.33%，為面積最大的濕地類型；湖泊濕地占26.49%，為俄羅斯第二大濕地類型。俄羅斯?jié)竦仡愋鸵哉訚傻丶昂磧深愖匀粷竦貫橹?，表明俄羅斯自然濕地保護(hù)較好，開發(fā)破壞少于其他兩國。中國濕地類型中，水田面積占34.91%，為面積最大的濕地類型；湖泊面積次之，占17.62%。中國濕地類型以水田(人工濕地)和湖泊(自然濕地)為主，表明中國濕地以開發(fā)與保護(hù)并舉，雖然受人為經(jīng)濟(jì)開發(fā)影響，但保護(hù)措施也同時(shí)進(jìn)行，一定程度上緩解了濕地破壞程度，保護(hù)了區(qū)內(nèi)濕地生態(tài)系統(tǒng)。朝鮮濕地類型中，水田面積占54.46%，湖泊面積次之，占23.63%，朝鮮濕地類型以水田及湖泊為主，相較于中國，水田開發(fā)程度更大，濕地保護(hù)意識(shí)有待增強(qiáng)。

圖6 圖們江口中、朝、俄三國各濕地類型面積比例Fig.6 Area proportion of various types of wetlands in each country of China, DPR Korea and Russia

5 中、朝、俄濕地景觀格局對(duì)比分析

5.1 景觀破碎度分析

斑塊數(shù)NP、最大斑塊指數(shù)SHAPE及斑塊平均面積MPS為景觀破碎度的重要指標(biāo)。由表4可知，斑塊數(shù)俄羅斯最小，中國次之，朝鮮最大；斑塊平均面積俄羅斯最大，為84.85 hm2，中國最小，為6.82 hm2；最大斑塊指數(shù)由俄羅斯的18.44降至中國的16.06再降至朝鮮的7.30。究其原因是因?yàn)槌r濕地以水田等人工濕地為主，受自然條件及生活習(xí)慣等人為因素影響較大，使得朝鮮濕地受到嚴(yán)重破壞，局部地區(qū)濕地呈零星分布態(tài)勢(shì)。俄羅斯?jié)竦仡愋鸵哉訚傻氐茸匀粷竦貫橹?，人口?shù)量較小，受人為因素影響較小，區(qū)域濕地保護(hù)較好。

5.2 景觀規(guī)則度分析

圖們江口俄羅斯境內(nèi)濕地加權(quán)平均形狀指數(shù)最大，為2.69；中國次之，為1.82；朝鮮最小，為1.57。同時(shí)，加權(quán)平均分形維數(shù)由俄羅斯的1.20降至中國的1.13再降至朝鮮的1.11，表明俄羅斯—中國—朝鮮濕地斑塊的形狀逐漸趨于簡(jiǎn)單。朝鮮濕地利用類型主要為水田等人工濕地，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等需要，對(duì)水田進(jìn)行規(guī)劃，因此形狀相對(duì)較為規(guī)則；與之相比，俄羅斯?jié)竦仡愋鸵哉訚傻氐茸匀粷竦貫橹?，占本區(qū)土地面積較大，受人為干擾程度很小，在區(qū)域地形以高山、丘陵為主等多種自然因素影響下，區(qū)域濕地類型斑塊形狀規(guī)則度相對(duì)較低。

5.3 景觀均勻度分析

研究區(qū)域內(nèi)香農(nóng)多樣性指數(shù)由高到低依次為中國(1.68)>朝鮮(1.31)>俄羅斯(0.90)，香農(nóng)均勻性指數(shù)變化趨勢(shì)與香農(nóng)多樣性指數(shù)相似，中國(0.86)>朝鮮(0.67)>俄羅斯(0.50)。受人類活動(dòng)的影響，中國濕地大斑塊破碎，不同景觀類型的數(shù)量增加，各景觀類型所占比例趨向于均衡，優(yōu)勢(shì)景觀控制力逐漸下降，景觀類型整體上向著均衡化方向發(fā)展，導(dǎo)致中國濕地景觀多樣性增加。

表4 2015年圖們江口濕地景觀指數(shù)

6 結(jié)論

本文選取自圖們江入?？谙蜿懷由旒s50 km矩形研究區(qū)，利用高分辨率的GF-1/GF-2衛(wèi)星遙感影像，提取2015年圖們江口濕地信息。開展各類型濕地現(xiàn)狀分析及中、朝、俄三國濕地狀況對(duì)比分析，主要結(jié)論如下：

(1)2015年圖們江口濕地總面積為39 503.38 hm2，研究區(qū)域內(nèi)以沼澤和湖泊為主要濕地類型，占37%和22%。區(qū)域內(nèi)東部濕地狀況明顯優(yōu)于西部，呈現(xiàn)近海分布聚集格局。

(2)2015年圖們江口濕地中、朝、俄對(duì)比分析中，俄羅斯?jié)竦孛娣e占研究區(qū)面積比例最大，朝鮮次之，中國濕地面積占比最小。區(qū)域內(nèi)俄羅斯?jié)竦匾哉訚蔀橹?，中國與朝鮮濕地面積均以水田為主，但是，朝鮮水田面積占朝鮮境內(nèi)濕地面積比例大于中國。由此可知，中、朝、俄三國之中，朝鮮濕地開發(fā)程度較大，濕地破壞較嚴(yán)重。

(3)景觀格局對(duì)比分析表明，2015年圖們江口中、朝、俄三國濕地，不論從景觀破碎度角度，或是景觀規(guī)則度角度分析，朝鮮濕地破碎程度均為最重，中國次之，俄羅斯較輕。朝鮮受區(qū)域內(nèi)民族水稻文化等因素影響，水田開發(fā)較嚴(yán)重，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)景觀規(guī)則度最高。然而，從景觀均勻度角度出發(fā)發(fā)現(xiàn)，中國濕地多樣性較其他兩國豐富，景觀類型所占比例趨向于均衡，優(yōu)勢(shì)景觀控制力逐漸下降，景觀類型整體上向著均衡化方向發(fā)展，導(dǎo)致濕地多樣性增加。

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Comparative analysis of wetland landscape pattern in Tumen River Estuary of China, DPR Korea and Russia based on Chinese high resolution images

WU Chun-guo1,2,3, LI xiao-min3, JIA Yuan-xu1,3, MA Yi3, ZHU Wei-hong*1,2

(1.CollegeofSciences,YanbianUniversity,Yanji133002,China;2.KeyLaboratoryofNaturalResourcesofChangbaiMountain&FunctionalMolecules,Yanji133002,China;3.TheFirstInstituteofOceanography,SOA,Qingdao266061,China)

Tumen River is one of the most important international rivers in China. Because of the differences in the policy, economy and culture, there are many differences in the wetland landscape among Chinese, Russian and DPR Korean wetlands in Tumen River Estuary. Taking GF-1 and GF-2 images as the data sources and according to the wetland classification of national standard, the classification system of wetlands in Tumen River Estuary was set up, which included lake, river, marsh, tidal flat, pit, paddy field and reservoir. The Tumen River Estuary wetland information was extracted by visual interpretation, and then the status and differences among Chinese, Russian and DPR Korean wetlands were analyzed. By the means of Fragstats software, the landscape pattern indexes, such asNP,LPI,MPS,SHAPE,FRAC,SHDIandSHEIwere used to analyze the characteristics of wetland landscape pattern in Tumen River Estuary. The results show:(1)The total area of wetlands in the study area is 39 503.38 hm2, which is dominated by marsh and lake, and is presented as an aggregate distribution pattern close to the Japan Sea.(2)The wetland area of Russia is the largest, followed by those of DPR Korea and China. The disturbance is serious in that of DPR Korea.(3)The landscape fragmentation of wetland in DPR Korea is most serious, followed by those of China and Russia. Because of the serious development of paddy field, the landscape regulation degree is highest in DPR Korean wetland. The diversity of Chinese wetland is more abundant than those of other countries.

Tumen River Estuary wetland; remote sensing monitoring; comparative analysis; GF remote sensing image

10.3969/j.issn.1001-909X.2017.02.009.

2016-09-08

2016-11-22

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(41361015)

吳春國(1991-)，男，吉林龍井市人，主要從事濕地遙感方面的研究。E-mail：chunguo91@sina.cn

*通訊作者：朱衛(wèi)紅(1972-)，女，教授，主要從事濕地生態(tài)與景觀恢復(fù)方面的研究。E-mail：whzhu@ybu.edu.cn

X37

A

1001-909X(2017)02-0082-09

10.3969/j.issn.1001-909X.2017.02.009

吳春國，李曉敏，賈源旭，等.基于國產(chǎn)高分辨率影像的圖們江口中、朝、俄三國濕地景觀格局對(duì)比分析[J].海洋學(xué)研究,2017,35(2):82-90,

WU Chun-guo, LI xiao-min, JIA Yuan-xu, et al. Comparative analysis of wetland landscape pattern in Tumen River Estuary of China, DPR Korea and Russia based on Chinese high resolution images[J].Journal of Marine Sciences,2017,35(2):82-90, doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2017.02.009.