沿海沙丘是陆地和水生生态系统交界处复杂而丰富的区域。它们拥有极其丰富的生物多样性,对环境和人类福祉发挥着至关重要的作用,例如保护内陆定居点免受海洋洪水的侵袭。

沙丘解码海岸保护的全面而精确的测绘

然而,沿海沙丘遭受着一种称为“沿海挤压”的现象,这是由于海平面上升和城市扩张的共同作用造成的。此外,污染等其他过程进一步破坏了它们的地位。

论文“提高沿海沙丘植被测绘的精度:单个植物层面的超高分辨率层次分类”介绍了一种以前所未有的精度绘制沿海沙丘植被的创新方法。该研究由欧洲-地中海气候变化中心(CMCC)研究员MelissaLatella共同撰写,提出了一种结合无人机获取的超高分辨率多光谱数据、现场测量和机器学习技术的新算法。

海岸沙丘的保护必须依靠适当的管理和保护活动规划,而这又必须以监测为基础。因此,本研究旨在提供一种监测和绘制海岸沙丘植被的创新方法。

采用的LCLoD分类的简化方案。细节级别1(LoD1)由单个植物定义组成,而LoD2为已识别的片段分配一个类别(即物种)。来源:国际遥感杂志(2024)。DOI:10.1080/01431161.2024.2354135

这是通过一种新的分类算法实现的,该算法绘制植被图并在单个植物层面识别物种,采用具有不同细节级别的分层方法。该算法的总体准确率达到76%,证明了其有效性和更广泛应用的潜力。

事实证明,所开发的算法简单而有效,为沿海监测的新方法铺平了道路,并有可能为管理人员、科学家和建模者提供数据。

“沿海沙丘是土地覆盖测绘和植物物种识别双重必要性的一个显著例子,”拉特拉说。“这项研究建立了一种算法来执行这两项任务,并解决这些环境中的分类挑战。所提出的解决方案创新地基于分层方法,并依赖于结合不同机器学习技术的多时间数据。”

Latella与都灵理工大学(PoliTO)合作,利用了意大利米利亚里诺-圣罗索雷-马萨丘科利地区公园的大量实地数据。这项研究首次利用此类数据进行沿海沙丘监测,为未来的研究树立了标杆。

“这篇论文不仅展示了高分辨率数据在环境保护方面的潜力,还强调了CMCC在解决有效沿海沙丘管理迫切需求的开创性研究中发挥的作用,”拉特拉说。“这些研究结果将为未来的保护工作提供参考,为环境管理者、科学家和政策制定者提供宝贵的见解。”