基于国土调查数据的湿地资源更新方法探索
2024-05-07李梦梦
陈 超,虞 瑶,陶 旸,李梦梦
(1. 江苏省基础地理信息中心,江苏 南京 210013)
湿地是陆地与水域间的过渡地带,兼有水域和陆地的特征,是自然界最富生物多样性的生态环境之一[1]。
《湿地公约》的湿地定义与土地利用范围并不完全一致,湿地调查监测既要直接服务于国内湿地保护管理工作,也要满足中国履行《湿地公约》的需求。如何科学合理地确定不同需求的湿地调查范围和内容,是后续工作的难点[2-7]。
本文拟从湿地内涵、相关分类标准开展分析,针对湿地资源不同管理需求,开展基于国土调查数据的湿地资源更新的方法、路径研究,同步探索专项调查与国土变更调查互相衔接、协同更新的技术路径。
1 湿地内涵分析
1.1 湿地概念
湿地定义众多,总体上可以分为广义和狭义2种,狭义定义一般认为湿地是陆地和水域之间的过渡地带。1971年签订的《湿地公约》给出了湿地定义,即“湿地系指不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有静止或流动的淡水、半咸水及咸水体,包括低潮时水深不超过6 m的海域”。
《湿地公约》对湿地的定义是广义上的定义,我国的《湿地分类》采用了与《湿地公约》相同的定义。此外,《湿地保护管理规定》、《中华人民共和国湿地保护法》中均沿用了广义的湿地定义,但是在表述或者侧重点上略有差异。
在生态文明建设的新时期,湿地资源的保护与利用状况是国土调查的重要内容。《土地利用现状分类》从广义湿地概念的角度,明确了可归入“湿地类”的土地利用现状分类。《第三次全国国土调查工作分类》和《国土空间调查、规划、用途管制用地用海分类指南(试行)》均新增“湿地”一级类,从狭义湿地概念的角度,对湿地进行归类。
1.2 湿地分类标准
《湿地公约》制定了湿地类型的分类系统,包含42 种类型的自然湿地和人工湿地。《湿地分类》在湿地公约分类系统的基础上,将湿地分为3级42类[14]。全国第二次湿地调查根据《湿地分类》标准,将湿地划分为5类34型。
《土地利用现状分类》以归类的形式确定了可归入“湿地”的地类,包含了涉及《湿地公约》履约的地类,体现了广义的湿地概念;《第三次全国国土调查工作分类》和《国土空间调查、规划、用途管制用地用海分类指南(试行)》均设“湿地”一级地类,体系了狭义的湿地概念,见表1。
表1 “湿地”归类表
2 技术路线探索
2.1 总体路线
总体路线为以上年度国土变更调查数据为本底,结合湿地相关调查监测成果与调查时点遥感影像,更新湿地资源地表利用情况,并分类别进行标识。所有的更新操作仅在国土调查地类图斑内分割,不进行跨图斑合并处理,技术路线见图1。
图1 技术路线图
2.2 形成更新本底
根据《中华人民共和国湿地保护法》中湿地定义,以上一年度国土变更调查数据为底版,根据国土调查工作分类中涉及《湿地公约》的地类,挑选出基础图斑。这样挑选出的图斑既完全包含国土调查中的湿地类,又兼顾了我国湿地履约需求。
2.3 遥感判读更新
结合相关调查监测成果以及业务管理资料,将最新高分遥感影像与前期遥感影像进行叠加分析,更新湿地资源地表利用情况。
2.4 标识记录
为湿地资源增加2 个标识字段,分别用于记录湿地资源地表利用及变化情况,见表2。
表2 湿地资源采集分类表
1)湿地资源细化及修补。国土变更调查数据中未表示为湿地资源,根据影像应表示为湿地资源的图斑,如被架空地物打断的湿地资源、地类图斑中未细化表示的湿地资源等。
2)湿地资源流入。在国土变更调查数据中编码为“非湿地资源”,根据遥感影像解译为湿地资源。
3)湿地资源流出。在国土变更调查数据中编码为“湿地资源”,根据遥感影像解译为“非湿地资源”。
4)仅图形发生变化、编码没有变化,或者湿地资源地类编码内部转换的情况。
更新采集后,对于地表利用存在变化的图斑,实地举证调查后,上传至国土调查云,由国土变更调查工作开展时统一变更。
3 实验与分析
3.1 实验样区
以江苏省境内某湿地为例,对本文的更新技术路线进行验证。选择高分六号光学遥感影像,空间分辨率为2 m,包含红、绿、蓝、近红外4 个波段。实验样区总面积为515.86 km2,以2020年度国土变更调查成果为基础,基于2022年3月份遥感影像,开展更新。
3.2 结果分析
表3 为湿地资源流入流出情况。其中,仅一处湿地资源流出,由坑塘水面转为水田。湿地资源流入主要发生在其他草地、水工建筑用地和其他林地,流入的湿地类主要为坑塘水面、湖泊水面和内陆滩涂。
表3 湿地资源流入流出汇总表
表4 为变化类型统计表,本文分别用3 类、2 类、1类和0类表示4种变化类型。通过表4可得,实验样区内湿地资源更新主要是3 类变化,涉及108 个图斑;其次是0 类变化,涉及75 个图斑。2 类变化和1类变化情况较少,图斑个数分别是11 个和1 个。3 类变化情况产生的原因是国土变更调查与湿地资源调查采集标准上的差异,具体示例见图2,河流水面被公路用地(桥梁)打断,分割公路用地图斑,桥梁部分的更新地类编码为“河流水面”,变化类型为0。图3为0 类变化示例,坑塘水面转变为内陆滩涂,为湿地资源内部转换。对表4 分析可知,该实验样区湿地资源流入大于流出,说明该实验区湿地保护情况良好。
图2 湿地细化及修补示例
图3 湿地资源内部转化示例
表4 变化类型表
从表5可得,2类变化中,湿地资源更新图斑个数为11,2021年国土变更调查更新图斑个数为10,更新内容基本一致。0类变化中,分为2种情况,一种是由于3 类变化造成的图形发生变化、编码没有变化,此种类型中湿地资源更新图斑个数为61,而这种图斑变化在国土变更调查中无法体现;另一种是湿地资源的内部转换,其中湿地资源更新图斑个数为14,国土变更调查更新图斑个数为9,存在差异的原因可能是受影像时相影响,以及内业解译人员的判读差异。
表5 湿地资源更新与国土变更调查关系表
通过与2021年国土变更调查数据对比,一方面验证了此次湿地资源更新的正确性,另一方面表明湿地资源更新代码设置的合理性和有效性,可以为专项调查与国土变更调查互相衔接、协同更新提供一种可参考的思路。
4 结语
本文基于各方对湿地资源的管理需求,提出了一种以“三调”及年度国土变更调查成果为基础,通过更新、标识以得到湿地资源的方法。首先保证了国土调查数据为唯一底版,同时可以按需选择数据、满足各方管理需求,最后实现了专项调查与变更工作的联动。基于此技术路径,更新了实验样区的湿地资源,通过分析及对比验证,证明了本文方法的有效性与便捷性,可为自然资源调查监测工作的开展提供有益参考。