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摘要：红树林是以红树植物为主体的常绿乔木或者灌木组成的潮滩湿地木本植物群落，红树林和珊瑚礁、上升流以及滨海湿地合称为世界上生产力最高的四大生态系统。主要分布在海陆过渡地带的潮间浅滩上，由于淤泥妨碍了研究人员进行实地调查，所以传统的森林调查方法难以准确定位和描绘。遥感技术具有覆盖面积大，数据更新周期短，空间分辨率高，手段多样等特点，已经成为国内外红树林生态研究的主要技术之一。
关键词：红树林生态系统;遥感监测研究进展;
前言：红树林是生长于热带亚热带海岸潮间带、受到海水周期性浸没的木本植物群落，是兼具陆地和海洋特性的复杂生态系统、海岸重要生态关键区。在改善海湾、防浪护堤、净化污染和保护湿地多样性等方面发挥不可替代的功能HJ。然而，随着国民经济的发展和沿海经济区的开发，围海造田、滩涂养殖、城市化建设等多种人为活动的侵占和众多因素的干扰，红树林资源出现严重的面积萎缩、环境恶化、结构简单等退化现象
一、红树林遥感监测发展历程
国内遥感技术在红树林监测中的应用始于20世纪90年代，在最近几年呈现明显上升趋势，特别是在2008--2011年，呈明显递增趋势。进入21世纪，随着Landsat TM和ETM、SPOT、NOAA—AVHRR、中巴资源卫星、IKONOS、SAR雷达和QuickBird等影像的逐渐普及，国内学者逐步在红树林制图、动态监测、光谱特征及分类等方面开展了一些卓有成效的研究，我国首次借助雷达数据对珠江三角洲珠海的琪澳岛红树林进行了红树林生物量监测，这是我国首次实现红树林生物量雷达监测，之后，国内学者利用光学遥感方法评估了北部湾红树林碳储量卿，将我国的红树林遥感监测由动态、分类、制图和资源调查等推向生态系统特征参数变化监测，特别是最近几年，中巴资源卫星、IKONOS、SAR雷达、QuickBird、HJ星等数据相继被应用于红树林生态系统遥感监测，大大提高了信息量及分类精度;同时，在红树林动态、分类方法等方面也取得了一定成果。但相比国际红树林遥感监测进程，国内在红树林遥感监测群落结构、灾害灾情、综合信息等方面的研究鲜见。
2、 红树林生态系统遥感监测研究进展
1.数据源的选择。红树林遥感技术中的航空数据包括全色航空照片、数字真彩色航空图像和彩红外航空图像等，全色航空照片由于遥感器飞行高度较低，图像的空间分辨率比较高，可以清楚看出红树林与周围地物不同的几何属性特征和红树林林区的分布、边界等状况;而真彩色图像是利用红树林与周围地物不同的原始色调进行区分的;彩红外图像是利用红树林在近红外波段的反射特性与其他地物区分比较明显，呈现出色调的明显差异而进行区分的。在实际调查资料的辅助下也可以探测红树林内部不同种类的分布状况，获得内部种类结构组成信息。可见光与近红外卫星图像数据，红树林在可见光与近红外波段的反射特性，采取不同的波段组合进行区分的，由于空间分辨率比航空图像低，难以完成红树林内部种类的区分。但是可以区分出红树林林区与非红树林区，其性价比比较高，是目前为止红树林遥感监测中应用最多的图像数据。雷达卫星图像数据主要用于红树林的几何形态和生物量的探测。研究结果表明，雷达的长波段后向散射与地表森林的生物量显著相关，随着波长的增加，森林的雷达后向散射系数随着生物量显著变化，并且在P波段达到最大值。
2.红树群落结构监测。结构监测是对红树林叶面积指数、平均冠幅、林木高度、群落结构梯度进行遥感监测。学者们在此方面开展了广泛的研究发现借助植被指数可有效地对红树林叶面积指数（LAI）和平均冠幅进行监测，LAI监测主要将遥感图像数据如归一化植被指数（NDVI）、比植被指数（RVI）和垂直植被指数（PVI）与实测LAI建立模型.这种方法输入参数单一，不需要复杂的计算，因此成为遥感估算LAI的常用方法，但其对红树林群落立体结构特征则无法识别。而激光雷达被学者们公认为监测红树林结构信息最为有效的方法，雷达遥感具有侧视特点所使用的波长比光学遥感的要长，具有一定的穿透性，能获得更准确的植被立体信息，且其不同波段对植被冠幅、土壤、水面等具有不同的后向散射特征，雷达遥感依据其后向散射系数的差异特征可对红树林林木高度、平均冠幅、健康状况、退化状况等进行有效监测。采用决策树的方法对加蓬沿海植被覆盖类型进行分类，研究雷达数据在测绘大尺度沿海地区的互补性，同时证明在区分高、矮红树林、草树沼泽方面，将雷达数据的频波段的组合应用分类比单波段分类精度提高运用基于傅里叶纹理结构的分类方法对法属圭亚那的高生物量红树林区的影像进行处理，得到林区冠层结构特点;同时，为了提升FOTO方法在捕捉3D森林结构特性方面的能力，用带有植被冠层高度信息的激光雷达LIDAR数据为数据源，改进FOTO方法，以便获取更精确的冠层结构信息。大量研究证明红树林结构与后向散射系数之间的存在响应关系，发现红树林由先锋状态过渡到成熟林状态，利用频波段穿透力的差异性对其进行监测，而对于同性质、高度、密度相似的红树林则不能在物种水平上进行区分旧。为了深入理解雷达电磁波谱入射角与红树林冠层结构之间内在联系机理，研究人员对比了红树林物种不同生长阶段（同质的灰红树林先锋阶段、白红树林占优势群落的成熟红树林和红白退化红树林）雷达监测能力，发现由先锋红树林和成熟红树林组成的红树林能够利用遥感进行有效的监测。
三、卫星遥感技术的发展趋势
伴随着遥感和计算机软硬件技术的发展和遥感理论研究的不断深化.出于有效地充分利用高光谱卫星遥感数据进行植被定量对地观测的需要。除发展和建立各种有效的图象处理技术和相关的植被光谱分析算法外.发展高光谱和多角度遥感是适合于对某一植被类型进行小尺度定点研究的地面遥感今后发展的必然趋势.从而深化将地面与卫星图象资料相结合进行植被覆盖的监测等方面的应用研究.为遥感的进一步定量化奠定基础。随着遥感技术的发展及光学、热红外和微波等大量不同卫星传感器对地观测的应用.获取的同一地区的多种遥感影像数据多时相、多光谱、多传感器、多平台和多分辨率）越来越多。多源遥感影像数据融合在今后遥感动态监测全球植被资源中将发挥越来越大的作用。此外。遥感信息定量化是当前的重点研究方向。遥感信息定量化，将使不同种类光学遥感数据的信息复合技术发生质的飞跃。使复合后的信息不仅达到空间分辨率的归一化。而且其辐射值仍保持着目标结构和成分的物理信息。将遥感信息定量化，实现全球海量观测数据的定量管理、分析和预测、模拟是当前重要的发展方向之一。遥感信息定量化使高光谱遥感信息的定量分析与应用成为现实。现在的遥感系统，主要还是单台遥感器为主.仍沒有“定性”、“定位”一体化的组合遥感器。超多波段、超光谱分辨率的成像光谱仪在目标识别方面具有更强的能力.但目标图象的“定位”问题却留给信息处理阶段。
结束语：遥感监测是实现红树林保护与管理的重要方法与手段总结了不同空间分辨率遥感数据在红树林监测中应用现状、理论与方法。遥感技术在红树林生态系统变化监测中的应用领域角度，系统总结了国内外红树林生态系统变化遥感监测现状、理论和方法，并指出我国在红树林遥感监测中与国外之间的差距，为红树林遥感监测研究者提供借鉴。
参考文献
[1]范航清.红树林海岸环保卫士[D].广西：广西科技出版社，2019.
关键词：红树林生态系统;遥感监测研究进展;
前言：红树林是生长于热带亚热带海岸潮间带、受到海水周期性浸没的木本植物群落，是兼具陆地和海洋特性的复杂生态系统、海岸重要生态关键区。在改善海湾、防浪护堤、净化污染和保护湿地多样性等方面发挥不可替代的功能HJ。然而，随着国民经济的发展和沿海经济区的开发，围海造田、滩涂养殖、城市化建设等多种人为活动的侵占和众多因素的干扰，红树林资源出现严重的面积萎缩、环境恶化、结构简单等退化现象
一、红树林遥感监测发展历程
国内遥感技术在红树林监测中的应用始于20世纪90年代，在最近几年呈现明显上升趋势，特别是在2008--2011年，呈明显递增趋势。进入21世纪，随着Landsat TM和ETM、SPOT、NOAA—AVHRR、中巴资源卫星、IKONOS、SAR雷达和QuickBird等影像的逐渐普及，国内学者逐步在红树林制图、动态监测、光谱特征及分类等方面开展了一些卓有成效的研究，我国首次借助雷达数据对珠江三角洲珠海的琪澳岛红树林进行了红树林生物量监测，这是我国首次实现红树林生物量雷达监测，之后，国内学者利用光学遥感方法评估了北部湾红树林碳储量卿，将我国的红树林遥感监测由动态、分类、制图和资源调查等推向生态系统特征参数变化监测，特别是最近几年，中巴资源卫星、IKONOS、SAR雷达、QuickBird、HJ星等数据相继被应用于红树林生态系统遥感监测，大大提高了信息量及分类精度;同时，在红树林动态、分类方法等方面也取得了一定成果。但相比国际红树林遥感监测进程，国内在红树林遥感监测群落结构、灾害灾情、综合信息等方面的研究鲜见。
2、 红树林生态系统遥感监测研究进展
1.数据源的选择。红树林遥感技术中的航空数据包括全色航空照片、数字真彩色航空图像和彩红外航空图像等，全色航空照片由于遥感器飞行高度较低，图像的空间分辨率比较高，可以清楚看出红树林与周围地物不同的几何属性特征和红树林林区的分布、边界等状况;而真彩色图像是利用红树林与周围地物不同的原始色调进行区分的;彩红外图像是利用红树林在近红外波段的反射特性与其他地物区分比较明显，呈现出色调的明显差异而进行区分的。在实际调查资料的辅助下也可以探测红树林内部不同种类的分布状况，获得内部种类结构组成信息。可见光与近红外卫星图像数据，红树林在可见光与近红外波段的反射特性，采取不同的波段组合进行区分的，由于空间分辨率比航空图像低，难以完成红树林内部种类的区分。但是可以区分出红树林林区与非红树林区，其性价比比较高，是目前为止红树林遥感监测中应用最多的图像数据。雷达卫星图像数据主要用于红树林的几何形态和生物量的探测。研究结果表明，雷达的长波段后向散射与地表森林的生物量显著相关，随着波长的增加，森林的雷达后向散射系数随着生物量显著变化，并且在P波段达到最大值。
2.红树群落结构监测。结构监测是对红树林叶面积指数、平均冠幅、林木高度、群落结构梯度进行遥感监测。学者们在此方面开展了广泛的研究发现借助植被指数可有效地对红树林叶面积指数（LAI）和平均冠幅进行监测，LAI监测主要将遥感图像数据如归一化植被指数（NDVI）、比植被指数（RVI）和垂直植被指数（PVI）与实测LAI建立模型.这种方法输入参数单一，不需要复杂的计算，因此成为遥感估算LAI的常用方法，但其对红树林群落立体结构特征则无法识别。而激光雷达被学者们公认为监测红树林结构信息最为有效的方法，雷达遥感具有侧视特点所使用的波长比光学遥感的要长，具有一定的穿透性，能获得更准确的植被立体信息，且其不同波段对植被冠幅、土壤、水面等具有不同的后向散射特征，雷达遥感依据其后向散射系数的差异特征可对红树林林木高度、平均冠幅、健康状况、退化状况等进行有效监测。采用决策树的方法对加蓬沿海植被覆盖类型进行分类，研究雷达数据在测绘大尺度沿海地区的互补性，同时证明在区分高、矮红树林、草树沼泽方面，将雷达数据的频波段的组合应用分类比单波段分类精度提高运用基于傅里叶纹理结构的分类方法对法属圭亚那的高生物量红树林区的影像进行处理，得到林区冠层结构特点;同时，为了提升FOTO方法在捕捉3D森林结构特性方面的能力，用带有植被冠层高度信息的激光雷达LIDAR数据为数据源，改进FOTO方法，以便获取更精确的冠层结构信息。大量研究证明红树林结构与后向散射系数之间的存在响应关系，发现红树林由先锋状态过渡到成熟林状态，利用频波段穿透力的差异性对其进行监测，而对于同性质、高度、密度相似的红树林则不能在物种水平上进行区分旧。为了深入理解雷达电磁波谱入射角与红树林冠层结构之间内在联系机理，研究人员对比了红树林物种不同生长阶段（同质的灰红树林先锋阶段、白红树林占优势群落的成熟红树林和红白退化红树林）雷达监测能力，发现由先锋红树林和成熟红树林组成的红树林能够利用遥感进行有效的监测。
三、卫星遥感技术的发展趋势
伴随着遥感和计算机软硬件技术的发展和遥感理论研究的不断深化.出于有效地充分利用高光谱卫星遥感数据进行植被定量对地观测的需要。除发展和建立各种有效的图象处理技术和相关的植被光谱分析算法外.发展高光谱和多角度遥感是适合于对某一植被类型进行小尺度定点研究的地面遥感今后发展的必然趋势.从而深化将地面与卫星图象资料相结合进行植被覆盖的监测等方面的应用研究.为遥感的进一步定量化奠定基础。随着遥感技术的发展及光学、热红外和微波等大量不同卫星传感器对地观测的应用.获取的同一地区的多种遥感影像数据多时相、多光谱、多传感器、多平台和多分辨率）越来越多。多源遥感影像数据融合在今后遥感动态监测全球植被资源中将发挥越来越大的作用。此外。遥感信息定量化是当前的重点研究方向。遥感信息定量化，将使不同种类光学遥感数据的信息复合技术发生质的飞跃。使复合后的信息不仅达到空间分辨率的归一化。而且其辐射值仍保持着目标结构和成分的物理信息。将遥感信息定量化，实现全球海量观测数据的定量管理、分析和预测、模拟是当前重要的发展方向之一。遥感信息定量化使高光谱遥感信息的定量分析与应用成为现实。现在的遥感系统，主要还是单台遥感器为主.仍沒有“定性”、“定位”一体化的组合遥感器。超多波段、超光谱分辨率的成像光谱仪在目标识别方面具有更强的能力.但目标图象的“定位”问题却留给信息处理阶段。
结束语：遥感监测是实现红树林保护与管理的重要方法与手段总结了不同空间分辨率遥感数据在红树林监测中应用现状、理论与方法。遥感技术在红树林生态系统变化监测中的应用领域角度，系统总结了国内外红树林生态系统变化遥感监测现状、理论和方法，并指出我国在红树林遥感监测中与国外之间的差距，为红树林遥感监测研究者提供借鉴。
参考文献
[1]范航清.红树林海岸环保卫士[D].广西：广西科技出版社，2019.