基于Landsat影像的武汉东湖30年来水生植物动态变化

水生植物的动态分布可以反映水域生态环境的变化,掌握水生植物的时空分布情况对湖泊的管理与监测具有重要意义.该研究基于Landsat影像数据,结合归一化水体指数、绿度指数和藻类指数,利用决策树分类方法,构建武汉东湖水生植物的提取模型,绘制了东湖2020年挺水/浮水植物和沉水植物的季节分布图和1990–2020年31期年际分布图.主要结果表明,决策树模型能较为准确地获取东湖水生植物的分布情况,其总体精度为82.29％,Kappa系数为72.39％.东湖水生植物季节性变化分析表明,水生植物面积呈先增大后减少的趋势,2月份东湖水生植物分布面积较小,4–8月面积逐渐增加,10月以后水生植物开始衰退.水生植物面积的年际变化较大,可分为3个阶段:第一阶段(1990–1996年)挺水/浮水植物的面积先减少后增大,而沉水植物的面积持续增加;第二阶段(1997–2015年)沉水植物与挺水/浮水植物面积的年际波动较大,在此期间,东湖水生植物最大面积为2.61 km2,最小面积仅为0.49 km2;第三阶段(2016–2020年)东湖水生植物逐渐恢复,挺水/浮水植物面积增加30％,沉水植物面积增加18％.通过研究30年来水生植物面积与年平均气温和年降水量的关系,发现年平均气温和年降水量对东湖水生植物的影响较小.东湖中有水生植物的分布和无水生植物分布环境指标存在差异,总磷含量、总氮含量、水深、透明度和浊度均可能影响水生植物的分布.