| 题名 | 基于多源数据融合的全球海岸带土地利用/覆盖遥感制图及变化特征研究 |
| 作者 | 侯婉 |
| 答辩日期 | 2020-05-22 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中科院烟台海岸带研究所 |
| 导师 | 侯西勇 |
| 关键词 | 土地利用/覆盖 遥感制图 多源数据融合 变化特征 全球海岸带 |
| 学位名称 | 工学博士 |
| 其他题名 | Research on remote sensing mapping and change characteristics of land use/land cover in the global coastal area based on multi-source data fusion |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 英文摘要 | 近年来，世界各国及组织相继运用不同的遥感影像和分类技术，开展了大量以土地利用/覆盖为主体的遥感制图研究，形成了众多区域至全球尺度的土地利用/覆盖数据产品。但随着相关研究的不断深入，这些数据产品的不足和局限也逐渐突显，即：由于数据来源、分类体系和分类技术不同，这些数据产品存在数据精度不高、数据间一致性不足、与统计数据差异显著等诸多问题。鉴于此，在多源数据共存和融合研究兴起的背景下，开展基于多源数据融合的全球海岸带土地利用/覆盖遥感制图及变化特征研究对于反映海岸带环境变迁、揭示沿海生态系统演替、探究气候变化对海岸带的影响效应等具有重要意义。 本研究根据全球海岸带地域特点，界定全球海岸带地理范围，构建全球海岸带土地利用/覆盖遥感分类系统，分析多源土地利用/覆盖数据产品在全球海岸带的一致性，在此基础上，选取总体精度相对较高的三套土地利用/覆盖数据产品（MCD12Q1、CCI-LC和GlobeLand30）作为源数据集，采用一种基于一致性分析和模糊集合理论的数据融合方法，获取2000年和2010年全球海岸带土地利用/覆盖分类信息，揭示全球海岸带土地利用/覆盖变化特征及其驱动机制，进而结合GIMMS NDVI3g数据以及若干全球尺度湿地次级类型数据产品，开展全球海岸带植被覆盖变化特征及湿地潜在分布区遥感制图研究。主要结论如下： （1）全球海岸带范围界定：将向内陆延伸至海岸线以上一定范围的陆域和向海洋扩展到一定范围的海域界定为全球海岸带；其中陆域边界定义为海岸线向陆侧延伸100 km，海域边界取-100 m等深线和离岸10 km缓冲区的并集。 （2）全球海岸带土地利用/覆盖遥感分类系统确立：在详细评述区域至全球尺度土地利用/覆盖分类系统、海岸带土地利用/覆盖和湿地分类系统的基础上，提出适宜于全球海岸带的土地利用/覆盖遥感分类系统，有一级类型6个、二级类型20个和三级类型29个，共计43个基本类型。 （3）多源数据融合之前的数据源选择及可行性评价：多源数据产品对全球海岸带土地利用/覆盖构成的描述基本一致，但在细节上存在偏差；2000年各个数据产品组合的相关系数、总体精度和Kappa系数分别在0.8924~0.9974、69.54% ~80.18%和0.6005~0.7337之间，2010年分别在0.8814~0.9869、67.46%~81.50%和0.5748~0.7505之间；“两两”对比时草地、灌木地和湿地的混淆程度最高，耕地和人造地表次之，林地和未利用地较低，水体最低；“多源”对比时全球海岸带2000年有78.51%、2010年有88.64%的土地具有较高一致性。 （4）基于多源数据融合的全球海岸带土地利用/覆盖遥感制图及精度评价：相较于三套输入数据源，2000年融合数据集的总体精度、Kappa系数和平均总体一致性均是最高的，分别为86.48%、0.8097和82.83%，2010年亦均是最高的，分别为89.21%、0.8476和83.45%；2000年、2010年融合数据集中各个类型的生产者精度和用户精度均至少高于两套输入数据源的生产者精度和用户精度，且融合数据集中各个类型的平均一致性分别提高1.23%~29.37%和1.33%~33.13%。 （5）全球海岸带植被覆盖变化特征及其与土地覆盖之间的相关分析：荒漠带多为常年无植被和低植被覆盖区，苔原带多为中植被和较高植被覆盖区，林带多为高植被覆盖区；全球海岸带植被覆盖的年内变化表现为“∩”型曲线，年际变化呈现出波动但总体缓增的趋势；月季年多尺度全球海岸带植被覆盖增加区域分布最为广泛，降低区域面积相对较小；多数区域植被覆盖变化趋势在未来具有较强的正向持续性；在较高纬度的苔原带等生长季极为短暂的植被带，植被覆盖的增加趋势极为显著；沿海城市群和荒漠带周围的植被覆盖降低趋势亦较为显著。 （6）全球海岸带湿地潜在分布区遥感制图及精度评价：采用一种基于“类别置换”的数据集成方法，实现潮间滩涂、珊瑚礁、红树林、河流和沟渠、湖泊和坑塘、淡水沼泽、海草床等多套湿地次级类型数据产品的集成，集成结果精度评价显示：总体上制图结果的精度水平还不够理想、有待提升。 （7）全球海岸带土地利用/覆盖变化及驱动力分析：全球海岸带土地利用/覆盖变化以灌木地扩张和裸地萎缩为主，林地萎缩和永久性冰川雪地扩张次之，耕地收缩和草地收缩较少，湿地收缩和人造地表扩大最少；八个类型之间的相互转换面积较小，其中耕地–林地–草地相互转换、草地–灌木地相互转换、林地转为灌木地、湿地转为草地等占绝对优势；自然驱动力深刻影响着土地利用/覆盖变化的宏观格局，人文驱动力则是推动全球海岸带土地利用/覆盖变化的根本原因。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 环境地学 |
| 页码 | 197 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/24234]  |
| 专题 | 中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文 |
| 通讯作者 | 侯婉 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 侯婉. 基于多源数据融合的全球海岸带土地利用/覆盖遥感制图及变化特征研究[D]. 中科院烟台海岸带研究所. 中国科学院大学. 2020. |
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