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基于GEE平台和深度学习的若尔盖县湿地面积变化时空格局分析

胥剑
  
天云媒体号
2024年9期
成都理工大学 四川成都 610059

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摘要:湿地是人类赖以生存和发展的基础资源,也是关系社会稳定和高质量发展的物质资源。随着社会经济发展和生态文明建设的持续推进,湿地的多功能特性逐渐凸显,对湿地资源的利用逐渐从过去单一的生产功能向社会保障功能和生态功能等拓展。文章以若尔盖县湿地为例,分析不 GEE 平台和深度学习的若尔盖县湿地面积变化时空格局情况。

关键词: GEE 平台;深度学习;若尔盖县;湿地面积变化;时空格局分析

一、GEE 平台和深度学习的若尔盖县湿地面积变化时空格局概况

经济建设在湿地利用上基本是外延发展,粗放经营,以牺牲大量湿地为代价。究其原因有以下三个方面,首先是不少领导干部湿地忧患意识不强,对湿地不断减少给农业及整个国民经济带来的威胁缺乏危机感。其次是基建规模与湿地利用计划不一致,基建规模过大,必然导致湿地使用超计划。建设项目审批权与建设用地批准权也不相协调,建设项目审批权下放后,一些地方审批项目时很少考虑用地, 造成实际用地超计划和湿地资源的浪费。第三,为逃避交纳税费, 部分用地单位干脆不办用地手续, 违法用地现象严重,加上地方保护主义, 执法难度大。其中交通用地违法比较突出,全省“八五”期间相当部分市县和乡村道路用地未经批准, 违法用地高达1.33万公顷左右。1996 年度全省开展的违法用地申报工作结果表明,全省近几年发生的各类违法用地事件13053宗, 违法用地面积达9486.2公顷, 违法用地面积占实际用地面积的16.4%。另外,有的村镇建设规划脱离实际,不注意湿地合理利用和保护, 行业用地标准不完善,湿地管理权分散,湿地管理工作缺乏有效的制约手段,也是导致湿地不断减少的重要原因。

GEE平台提供了云计算和大规模数据处理的能力,为湿地动态变化监测提供了新途径。深度学习在计算机视觉领域的快速发展也为基于遥感图像的湿地监测带来了新的算法,深度学习在图像识别和分割方面取得了显著的进展,将它应于湿地提取可以提高精度,并减少传统方法中存在的误差。

二、GEE 平台和深度学习在若尔盖县湿地面积变化时空格局实施策略

(一)研究区概况

若尔盖县位于中国四川省阿坝藏族羌族自治州东北部,地理坐标范围为北纬33°27′至34°07′,东经102°57′至103°45′。若尔盖县的湿地是青藏高原高寒湿地生态系统的典型代表。该县生物多样性极为丰富,是许多珍稀野生动物的主要繁殖地也是黄河流域上游水源涵养地之一。近年来,随着气候变化和人类活动的加剧,若尔盖县湿地面临着温度上升,降水量减少,开渠排水和过度放牧等问题,鼠虫害频发和生物入侵等现象日益加剧。准确把握研究区湿地时空变化特征,对于科学合理的制定湿地防治规划和方案,切实保护湿地资源具有重要的现实意义。

(二)深度学习模型

即正类别的正确预测数量与所有实际为正类别的样本数量的比例。

TP为真正例的数量,FP为假正例的数量,FN是假负例的数量。

通过在 GEE 平台中导出的 CSV 文件和分类的 TIFF 图,模型与 GEE 数据实现了无缝集成。CSV 文件中的地物覆盖标签数据和分类的 TIFF 图数据都是通过 GEE 强大的数据处理能力获得的,模型的训练和预测过程能够直接利用这些数据,无需进行繁琐的数据转换和预处理步骤。

结束语

可持续发展意味着支持当地社区的生计,而湿地通常是这些社区的经济和文化中心。保护湿地有助于维护社区的可持续发展。若尔盖县的湿地作为生态系统的一部分,其稳定和健康对于可持续发展至关重要。通过保护湿地,可以维护生态平衡,确保可持续的自然资源供应。若尔盖县湿地提供了水资源、草地资源和生物资源,这些资源对农业、畜牧业和当地社区的生计至关重要。通过结合GEE与深度学习对若尔盖县湿地动态监测分析,可以为当地政府积极落实国家湿地保护与恢复目标提供新的技术和新的方法,可以更利于政府对湿地的可持续生态管理。

参考文献:

[1]吕一河, 胡健, 孙飞翔, 等. 水源涵养与水文调节:和而不同的陆地生态系统水文服务 [J]. 生态学报, 2015, 35(15): 5191-5196.

[2]袁兴中. 三峡库区澎溪河消落带生态系统修复实践探索 [J]. 长江科学院院报, 2022, 39(01): 1-9.

[3]冯文兰,钟昊哲,王永前,等.2001-2013年若尔盖地区植被退化的时空格局分析[J].草地学报, 2015(2):239-245.DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2015.02.004.

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