结合多源遥感数据和面向对象的旱区湿地信息提取

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：李红霞,石云,丁中杰,黄琳,董军,梁志刚,朱晓雯,马益婷,王彤

单位：宁夏大学地理科学与规划学院, 银川 750021,宁夏大学地理科学与规划学院, 银川 750021,东海航海保障中心上海海图中心, 上海 200082,东海航海保障中心上海海图中心, 上海 200082,银川市勘察测绘院, 银川 750001,银川市水务局, 银川 750002,宁夏自然资源厅, 银川 750001,宁夏大学地理科学与规划学院, 银川 750021,宁夏大学地理科学与规划学院, 银川 750021

摘要：湿地是西北干旱半干旱区域绿洲的心脏,在气候调节、水源供给、蓄洪防旱、保护生物多样性和维系干旱区生态稳定等方面至关重要.进行旱区湿地信息提取,为旱区生态环境监测提供快速准确手段,维持旱区生物多样性,防治荒漠化和土地退化.以宁夏沿黄城市群为研究区,以Sentinel-1合成孔径雷达（SAR）影像、Sentinel-2光学影像以及地形数据为数据源,应用面向对象技术的湿地信息特征提取方法,探讨红边波段、雷达波束以及地形特征对干旱区湿地提取的重要性,验证了利用RF-Pearson模型筛选旱区湿地最优特征组合的可行性,结合随机森林算法和BP神经网络对2021年宁夏沿黄城市群湿地进行提取.结果表明：①利用Sentinel-2影像的红边波段、Sentinel-1影像的雷达波束和地形数据,可以有效促进对旱区湿地特征的识别与获取,相较光谱指数和几何特征湿地的总体精度分别提高了3.27%、2.14%和1.83%；②基于RF-Pearson模型特征优选方法的分类精度最高,大小为：光谱特征>几何特征>红边特征>雷达特征>地形特征.③基于特征优选的随机森林模型（RF）干旱区流域湿地分类效果最佳,总精度为89.79%,Kappa系数为0.842 3,高于BP神经网络（BP）分类方法,表明利用该方法提取干旱区流域湿地信息具有一定的可靠性.④宁夏沿黄城市群湿地,主要包含河流、湖泊、滩涂沼泽、水库坑塘和沟渠等这5种类型.主要集中在银川市区、平罗县、沙坡头区、灵武市和中宁县五地.河流湿地在旱区湿地中占主导型地位,是宁夏沿黄城市群突出的湿地类型,分类结果中天然湿地（河流、湖泊和滩涂沼泽）面积为1 076.65 km2,人工湿地（水库坑塘、沟渠）面积为108.18 km2,分别占研究区总面积的90.86%和9.14%.研究结果可为旱区生态本底环境监测和黄河流域生态保护和高质量发展提供科学依据.

关键词：干旱区湿地,宁夏沿黄城市群,Sentinel-1影像,Sentinel-2影像,RF-Pearson模型,随机森林（RF）,