東北地理所在國家尺度長時序城市濕地分類研究中取得重要進展
作為城市的重要組成部分，城市濕地在水源供給、增濕降溫、雨洪調蓄、生物多樣性保護等多個方面發揮著不可替代的作用。中國不斷加大濕地的保護和城市濕地的建設，但在快速城鎮化進程中，濕地總體上仍大面積損失。城市濕地萎縮造成了一系列的生態環境問題，嚴重威脅生態安全和城市可持續性。如何實現快速、準確的城市濕地監測，獲取長時序、高頻次的城市濕地時空動態變化信息，是我國城市可持續發展和濕地保護的重要課題。
針對上述問題，在時間序列遙感大數據和云計算平臺（Google Earth Engine）的支持上，東北地理所濕地遙感團隊以中國的主要城市（人口超過50萬的71個大中城市）為研究對象，結合時間序列濕度最大值合成（MWC）和連續時間序列變化檢測與分類（CCDC）方法，開發了一種適用于大尺度、長時序城市濕地動態變化檢測與分類的方法。基于該方法，利用1985年以來的所有可用的13.8萬幅Landsat系列時間序列遙感影像，完成了30米空間分辨率的1985~2022年逐年的中國城市濕地空間分布數據集（China_Urban_Wetland，CUW），精度超過82%，基于該數據集，系統解析了近40年來中國主要城市的城市濕地空間分布變化特征。
圖1 2022 年中國主要城市的城市濕地空間分布格局
研究結果表明：2022年中國主要城市的城市濕地總面積為 1424.07km2，平均濕地覆蓋率為 5.18%，人均濕地面積為0.06平方公里。在所有城市中，武漢的城市濕地面積最大（168.00km2），其次是南京（103.19km2）。九江的城市濕地覆蓋率最高，達27.23%，其次是武漢（20.68%）、襄陽（18.89%）和南昌（18.50%），貴陽、石家莊和烏魯木齊等城市的濕地覆蓋率相對較低（低于 1%）。人均城市濕地面積最多的城市為九江（0.54km2），其次為宜昌（0.41km2）、襄陽（0.30km2）和武漢（0.27km2），天津、烏魯木齊和石家莊的人均城市濕地面積較少，不足0.01km2。
1985-2022年間，中國71個主要城市中有52個城市的城市濕地面積呈現出持續減少的趨勢，其中天津的減少幅度最大，減少了原有面積的 79.40%，其次是烏魯木齊（74.86%）和貴陽（67.55%）。有19個城市的城市濕地面積略有增加，其中呼和浩特的增幅最大（90.63%），其次是北海（89.21%）和西安（71.34%），雖然這些城市的城市濕地增長幅度較大，但由于其原有城市濕地體量較小，因此凈增長面積相對較?。ㄐ∮?/span>3.88 km2）。從地表水體（Surface water）和有植被覆蓋的濕地（Vegetated wetland）兩種城市濕地類型來看，深圳和青島的地表水體在過去近40年損失最大（55.77km2和 33.54km2），南京和武漢的有植被覆蓋濕地損失最大（798.76km2和 75.14km2），哈爾濱和襄陽的地表水體面積、以及寧波和上海的有植被覆蓋濕地的面積均略有增加，但增幅較小。
圖2 1985~2022 年中國主要城市的城市濕地時空動態
該研究實現了中國主要城市過去40年間濕地的空間分布和年際變化監測，可為我國城市濕地保護及城市可持續規劃與管理提供數據支撐和決策依據。同時，該研究可為濕地相關的聯合國可持續發展目標（SDGs）的評估提供可靠的數據支撐與可推廣的研究方法，直接為SDG6.6.1（與水相關的生態系統的變化）的評估提供可靠的、最新的數據，并為SDG11.5（減少洪水等災害對城市地區的重大影響）等的評估提供重要參考。
該研究成果于近期發表于遙感領域國際頂級期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》（影響因子12.7），由東北地理所2021級博士生王銘（第一作者）、毛德華研究員（通訊作者）、王宗明研究員、宋開山研究員、羅德島大學王野喬教授等共同完成。相關研究受國家自然科學基金（42222103，42171379，42101379）、吉林省科技發展計劃（20210101396JC）、中國科學院青年創新促進會（2017277）、中國科學院東北地理與農業生態研究所青年科學家小組項目（2022QNXZ03）和國家地球系統科學數據中心的共同資助。
此前，濕地遙感團隊在2023年12月5日出版的Nature期刊上發表“Rescue urban wetlands for flood resilience”Correspondence論文，呼吁加強城市濕地保護。2018年發表在Land Degradation & Development 期刊上解析1990-2010年城鎮化占用濕地的論文被引用242次（WOS）。
論文信息：Wang, M., Mao, D.H., Wang, Y.Q., Li, H.Y., Zhen, J.N., Xiang, H.X., Ren, Y.X., Jia, M.M., Song, K.S., Wang, Z.M., 2024. Interannual changes of urban wetlands in China’s major cities from 1985 to 2022. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 209: 383-397.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2024.02.011
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