近年来，滨海养殖塘产量持续增长，生产规模已开始超越内陆养殖，成为支撑联合国可持续发展目标（SDGs）的重要基石。养殖塘形状和大小多样，表观形态也存在差异：鱼类养殖需较深水位，贝类则为浅水，废弃塘水位随潮水变化，部分养殖塘覆盖保温膜、遮阳网等人工设施。为促进资源可持续利用、精准评估碳汇潜力及制定科学空间规划，亟需实现高精度的养殖塘分布。

卫星遥感技术为开展国家尺度沿海养殖塘监测提供了重要手段。然而，现有研究局限于以水体指数为中心的养殖塘识别方法，将这一土地覆被的遥感识别等价于筛选特定类型水体，存在显著的水位依赖缺陷，导致目前尚缺乏一套能兼顾不同水位状态及复杂覆盖类型的稳健识别方案。如贝类养殖塘易被识别为潮滩、表面覆盖的其他土地覆被影响水体信息捕获。

为解决上述问题，东北地理所地理景观遥感学科组赵传朋副研究员等科研人员以养殖塘堤坝为切入点，应用卫星遥感数据提取堤坝，解析堤坝包围的土地覆被作为养殖塘区域。以中国海水养殖塘为对象，率先构建了包含水体、堤坝、滩涂、植被及附属设施的全要素养殖塘分布。在此基础上，应用模型转译方法，挖掘养殖塘堤坝遥感识别的核心机理，实现了遥感指数的功能重定向应用。

在研究方法方面，养殖塘堤坝具有结构稳定的特性，尤其是具备产权界定功能的外围堤坝。在不同水位状态甚至干涸状态下，堤坝都保持几何稳定性，保障了卫星遥感提取的可靠性。受混合像元效应影响，高反射率土地覆被在改变像元反射率中具有更高权重，使得不足一个像元的堤坝能够被识别（土质或生有植被的较窄堤坝易被遗漏）。对于养殖塘堤坝与道路均为高反射率线状土地覆被而造成的混淆问题，根据道路一般在夜晚具有路灯的现实情况使用SDGSAT-1夜光影像排除道路。养殖塘堤坝包围的土地覆被即为沿海养殖塘。

图1 技术路线

2023年中国沿海养殖塘空间分布数据如图2所示，总体验证精度达到96.1%。统计结果显示，其总面积达到14587.9km2,其中水体、堤坝、泥滩像元占比分别为44%、31%和12%。混合像元效应放大了堤坝像元占比，但堤坝依旧是养殖塘中值得关注的边际土地利用形式。

图2中国沿海养殖塘分布

本研究由东北地理所赵传朋副研究员、贾明明研究员，张蓉特别研究助理，任春颖研究员、王宗明研究员共同完成，得到国家自然科学基金（No. 42330109）、吉林省优秀青年基金（No. 20250101045JJ）、国家重点研发计划青年科学家项目（2022YFF1302000）、中国科学院青年创新促进会人才项目（No. 2021227）共同资助。

论文标题

Mapping coastal aquaculture ponds in China without dependence on water levels: New insights from pond dikes derived from Sentinel-1/2 imagery

发表期刊

Environmental Impact Assessment Review

论文全文链接

https://authors.elsevier.com/a/1miZDiZ5tOJIc