基于多源数据多特征组合的白洋淀生态修复工程前后湿地变化

摘要

【目的】白洋淀湿地是华北平原最大的淡水湿地生态系统，对改善和调节雄安新区乃至整个京津冀的气候和生态环境具有重要作用。探究白洋淀湿地生态修复前后下垫面的变化特征，旨在为后续的生态修复工程提供理论参考。【方法】本研究通过选取生态修复前后（2017年和2022年）的Sentinel-1 SAR影像和Sentinel-2多光谱影像，提取光谱指数特征、SAR指数特征和纹理特征，结合随机森林方法，对白洋淀湿地进行分类；从下垫面类型、面积和景观格局指数变化，分析生态修复前后白洋淀湿地的变化情况。【结果】（1）同时使用光谱指数特征、SAR指数特征和纹理特征3种特征进行分类的总体精度最高，光谱指数特征、SAR指数特征和纹理特征的重要性贡献率分别为40.713%、27.269%和32.018%。（2）2017—2022年，耕地面积明显减少，湿地面积显著增加，湿地面积的增长主要来自耕地的转换。（3）生态修复后，2022年林地和水体的破碎化程度均有减小的趋势，水体、挺水植物和林地的聚集度和连通性都有不同程度的提升，其中最明显的为林地。【结论】生态修复之前白洋淀湿地景观趋于破碎化，生态修复后白洋淀湿地的水体、挺水植物以及林地各自的连通性和聚集度明显提升。淀区内的退耕还淀、生态清淤和生态补水等工程增加了白洋淀湿地面积，提升了白洋淀水体的连通性。

关键词

白洋淀湿地 / 生态修复 / 湿地分类 / 特征组合 / 景观指数 / 随机森林

基金资助

国家重点研发计划（青年科学家项目）（42071053）; 地下水污染控制与修复教育部工程研究中心开放基金（GW203312）