近日,在鹏城实验室“遥感数据计算平台”iearth的支持下,由鹏城实验室、香港大学、中国科学院等单位联合组成的全球湿地动态制图研究小组发布了“鹏城星云”数据成果——全球首套30米近日精细湿地动态数据集(2013-2024)。
湿地被称为“地球之肾”,是全球可持续发展的关键生态资产。其短期脉冲和长期衰退不仅调节了生物多样性和碳收支,而且直接关系到防洪减灾等关键生态服务。面对全球湿地流失和功能衰退,迫切需要科学规划、高效管理和适当修复来保护这一脆弱的生态系统,进而对一致性强、全球覆盖率高、时间频率高、跨年度连续性强的湿地空间数据提出了迫切需求。
然而,湿地的内部特征复杂,受到人类活动的强烈干扰。此外,遥感观测和重访时间长,图像容易受到云的影响,缺乏训练样本,计算成本高。目前,大规模研究仍停留在静态绘图上,难以准确捕捉湿地的时空动态,更不用说不断生成最新的全球湿地分布数据,无法满足资源可持续管理和科研的迫切需要。
针对这一科学问题,基于鹏城实验室“鹏城·星云”平台发布的全球30米无缝数据正方体SDC30,全球湿地动态制图研究小组开发了集成深度学习、机器学习、逐级知识引导分类算法于一体的大规模湿地分类框架方法。本研究采用多源参考数据和全球训练样本采集,完成了全球首套30米空间分辨率、4天时间频率、多类型(3类、13类)的GWD30(2013-2024)。
记者了解到,研究小组首先采用动态样本生成方法,自动识别和校准静态标签时滞,生成完整的全球湿地动态样本;其次,基于机器学习分类器和逐级知识引导分类算法,结合形式、位置等信息,完成湿地动态的精细绘图。通过全球分布的118328个独立样本验证,整体精度达到82.59%。
研究表明,全球湿地面积呈逐渐下降趋势,2013年至2017年下降趋势明显,2017年后下降趋势有所缓解。平均年变化率为-0.025%,逐渐变化率为-0.122%,0.007%,0.060%,0.054%,0.001%,0.0011%,0.007%,0.001%。不同类型的湿地面积呈现出明显的季节性起伏。其中,自然湖泊和河流变化相对稳定,内陆草本沼泽呈逐渐下降趋势。
该研究促进了对湿地动态的前所未有的准确监测,可以支持与甲烷排放、碳收支估算等相关的动态科学研究和湿地保护的动态决策。
赞一个