刘永学教授课题组在南沙群岛珊瑚礁遥感监测方面取得最新进展

发布者:何华春发布时间:2019-09-23浏览次数:10

近日,我院刘永学教授课题组在南沙群岛珊瑚礁遥感监测方面取得重要进展。研究成果以Coral reef geomorphology of the Spratly Islands: A simple method based on time-series of Landsat-8 multi-band inundation maps为题发表于摄影测量与遥感领域顶级期刊ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing。论文第一作者为南京大学地理与海洋科学学院硕士生董雁伫,通讯作者为刘永学教授。

珊瑚礁是最重要的海洋生态系统之一,全面、详尽地了解珊瑚礁地貌及其变化对维护海洋生态多样性、促进社会经济可持续发展等至关重要。我国南沙群岛拥有南海海域数量最多、分布最广的珊瑚礁资源。然而,因其位置偏远,海况复杂,海洋争端等,实地调查十分受限。

本研究使用时间序列卫星遥感影像进行南沙群岛珊瑚礁全覆盖地貌制图,提出了一种简单易行的方法绘制珊瑚礁“淹没频次”(相对于蓝光波段水体光学透射深度)。该方法是在课题组发展的水体信息遥感提取、近岸潮滩/沙洲地貌遥感反演等的基础上,充分利用珊瑚礁与周围海水在不同波段中的对比度差异,与其在时间序列遥感影像中受水深、潮位等因素调制而呈现的内在一致性,计算珊瑚礁淹没频次,并以此为基础开展了珊瑚礁地貌分区。基于覆盖南沙群岛1100余景Landsat-8 OLI影像(20132017年成像)的研究结果表明:(1)在南沙群岛海域共检测到137个珊瑚岛礁/沙洲/暗沙/浅滩,珊瑚礁面积约为2.5×103 km2;(2)对比千禧年珊瑚礁制图计划、联合国环境规划署世界保护监测中心(UNEP-WCMC)全球珊瑚礁数据库(Version 4.0, 2018)等,发现了28个被UNEP-WCMC数据库遗漏的岛礁;(3)作为“伪地形图”,所构建的南沙群岛珊瑚礁淹没频次图可有效表征岛礁建设对珊瑚礁地形的影响。综上,本研究进一步加深了对南沙群岛珊瑚礁的范围、分布以及淹没情况的认知,对于海上航行安全和海洋环境保护等均具有重要意义。

该研究得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金等项目支持,也得到了南佛罗里达大学海洋学院胡传民教授等国内外同行的大力协助与支持。

相关链接:

Dong,Y., Liu, Y.*, Hu, C., Xu, B. (2019). Coral reef geomorphology of the Spratly Islands: A simple method based on time-series of Landsat-8 multi-band inundation maps. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 157, 137–154. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.09.011.

Wang, Y., Liu, Y.*, Jin, S., Sun, C., Wei, X. (2019). Evolution of the topography of tidal flats and sandbanks along the Jiangsu coast from 1973 to 2016 observed from satellites.ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 150, 27–43.https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.02.001.

Yang, Y., Liu, Y.*, Zhou, M., Zhang, S., Zhan, W., Sun, C., Duan, Y. (2015). Landsat 8 OLI image based terrestrial water extraction from heterogeneous backgrounds using a reflectance homogenization approach. Remote Sensing of Environment 171, 14–32. https://doi.org/10.1016/j.rse.2015.10.005.

1 南沙群岛珊瑚礁淹没频次图(相对于蓝光波段水体光学透射深度)