作为城市的重要组成部分，城市湿地在水源供给、增湿降温、雨洪调蓄、生物多样性保护等多个方面发挥着不可替代的作用。中国不断加大湿地的保护和城市湿地的建设，但在快速城镇化进程中，湿地总体上仍大面积损失。城市湿地萎缩造成了一系列的生态环境问题，严重威胁生态安全和城市可持续性。如何实现快速、准确的城市湿地监测，获取长时序、高频次的城市湿地时空动态变化信息，是我国城市可持续发展和湿地保护的重要课题。

针对上述问题，在时间序列遥感大数据和云计算平台（Google Earth Engine）的支持上，东北地理所湿地遥感团队以中国的主要城市（人口超过50万的71个大中城市）为研究对象，结合时间序列湿度最大值合成（MWC）和连续时间序列变化检测与分类（CCDC）方法，开发了一种适用于大尺度、长时序城市湿地动态变化检测与分类的方法。基于该方法，利用1985年以来的所有可用的13.8万幅Landsat系列时间序列遥感影像，完成了30米空间分辨率的1985~2022年逐年的中国城市湿地空间分布数据集（China_Urban_Wetland，CUW），精度超过82%，基于该数据集，系统解析了近40年来中国主要城市的城市湿地空间分布变化特征。

图1 2022 年中国主要城市的城市湿地空间分布格局

研究结果表明：2022年中国主要城市的城市湿地总面积为 1424.07km²，平均湿地覆盖率为 5.18%，人均湿地面积为0.06平方公里。在所有城市中，武汉的城市湿地面积最大（168.00km²），其次是南京（103.19km²）。九江的城市湿地覆盖率最高，达27.23%，其次是武汉（20.68%）、襄阳（18.89%）和南昌（18.50%），贵阳、石家庄和乌鲁木齐等城市的湿地覆盖率相对较低（低于 1%）。人均城市湿地面积最多的城市为九江（0.54km²），其次为宜昌（0.41km²）、襄阳（0.30km²）和武汉（0.27km²），天津、乌鲁木齐和石家庄的人均城市湿地面积较少，不足0.01km²。

1985-2022年间，中国71个主要城市中有52个城市的城市湿地面积呈现出持续减少的趋势，其中天津的减少幅度最大，减少了原有面积的 79.40%，其次是乌鲁木齐（74.86%）和贵阳（67.55%）。有19个城市的城市湿地面积略有增加，其中呼和浩特的增幅最大（90.63%），其次是北海（89.21%）和西安（71.34%），虽然这些城市的城市湿地增长幅度较大，但由于其原有城市湿地体量较小，因此净增长面积相对较小（小于3.88 km²）。从地表水体（Surface water）和有植被覆盖的湿地（Vegetated wetland）两种城市湿地类型来看，深圳和青岛的地表水体在过去近40年损失最大（55.77km²和 33.54km²），南京和武汉的有植被覆盖湿地损失最大（798.76km²和 75.14km²），哈尔滨和襄阳的地表水体面积、以及宁波和上海的有植被覆盖湿地的面积均略有增加，但增幅较小。

图2 1985~2022 年中国主要城市的城市湿地时空动态

该研究实现了中国主要城市过去40年间湿地的空间分布和年际变化监测，可为我国城市湿地保护及城市可持续规划与管理提供数据支撑和决策依据。同时，该研究可为湿地相关的联合国可持续发展目标（SDGs）的评估提供可靠的数据支撑与可推广的研究方法，直接为SDG6.6.1（与水相关的生态系统的变化）的评估提供可靠的、最新的数据，并为SDG11.5（减少洪水等灾害对城市地区的重大影响）等的评估提供重要参考。

该研究成果于近期发表于遥感领域国际顶级期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》（影响因子12.7），由东北地理所2021级博士生王铭（第一作者）、毛德华研究员（通讯作者）、王宗明研究员、宋开山研究员、罗德岛大学王野乔教授等共同完成。相关研究受国家自然科学基金（42222103，42171379，42101379）、吉林省科技发展计划（20210101396JC）、中国科学院青年创新促进会（2017277）、中国科学院东北地理与农业生态研究所青年科学家小组项目（2022QNXZ03）和国家地球系统科学数据中心的共同资助。

此前，湿地遥感团队在2023年12月5日出版的Nature期刊上发表“Rescue urban wetlands for flood resilience”Correspondence论文，呼吁加强城市湿地保护。2018年发表在Land Degradation & Development 期刊上解析1990-2010年城镇化占用湿地的论文被引用242次（WOS）。

论文信息：Wang, M., Mao, D.H., Wang, Y.Q., Li, H.Y., Zhen, J.N., Xiang, H.X., Ren, Y.X., Jia, M.M., Song, K.S., Wang, Z.M., 2024. Interannual changes of urban wetlands in China’s major cities from 1985 to 2022. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 209: 383-397.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2024.02.011