过去四十年我国沿海湿地的全国制图：一项高准确度的年度分类图谱

绘制隐藏在海岸线上的栖息地为何重要

在海洋边缘，陆地、水体与潮汐不断变换位置之处，分布着沿海湿地——红树林、盐沼和泥质潮滩。这些细长的绿灰相间带能保护城市免受风暴侵袭，为候鸟提供栖息地，并悄然封存大量碳。但它们正受到气候变化、入侵植物和快速开发的多重威胁。本研究提供了过去四十年中国沿海湿地最详尽的逐年地图，为科学家和决策者提供了一个强有力的新工具，以识别已丧失的区域、已恢复的地段以及仍可保护的空间。

陆地与海洋之间的“活”屏障

沿海湿地覆盖面积不足地球表面的1%，但其重要性远超体量。红树林和盐沼像活的海堤一样，能够削弱波浪能量和风暴潮对沿海社区的威胁。它们也是鱼类和迁徙鸟类的育苗场与觅食地，连接着各大洲。也许更关键的是，这些生态系统属于所谓的“蓝碳”网络，在土壤和植被中储存着数十亿吨碳，有助于减缓气候变化。失去它们不仅抹去栖息地——还会将碳释放回大气，削弱自然的气候防御能力。

来自高温、海平面上升与人类活动的威胁

这些宝贵的栖息地面临日益增多的威胁。更高的温度和更快的海平面上升使低洼湿地面临淹没或向内陆退缩的风险，而可供其迁移的空间常被海堤和城市阻隔。气候情景表明，在全球增温2°C时，约一半的沿海湿地将直接暴露于海平面上升之下；若达3°C，受影响的比例大约可达70%。在中国，情况还因一种入侵草本植物——潮间带碱蓬（Spartina alterniflora）的扩散而更为复杂，该植物在40年间扩张了五倍，能够挤压本地植物群落。与此同时，沿海城市化、养殖塘与土地围垦侵蚀了红树林和盐沼。尽管已有湿地恢复和入侵物种清除的努力，但在缺乏一致的长期数据时，其真实影响难以量化。

把遥感影像转成年度湿地地图

传统的实地监测速度太慢、成本太高，无法逐年覆盖每一公里海岸线。相反，作者利用了Landsat计划几十年的卫星观测数据，该计划自20世纪70年代起以约30米的分辨率观测地表——足以区分主要沿海生境。借助能够处理海量影像集合的云平台Google Earth Engine，他们处理了自1985年以来逾6万幅卫星影像。他们将三种技术整合到单一工作流中：一种方法提取像素在一年内最强的水与植被信号；一种自动阈值分割方法区分陆地与水域；以及一种基于成百上千经实地校验样点训练的机器学习分类器，用以区分红树林、盐沼和潮滩。

新方法如何提高标准

团队的“MSIC–OA–RF”框架——以其三大步骤命名——首先构建强调最大水域与植被范围的合成影像，然后使用自动规则勾勒出可能的湿地区域，最后应用随机森林模型标注不同的植被类型。他们还精细绘制了中国的海岸线本体，将自然海岸与人工构筑物区分开来，以免将内陆农田或森林误判为湿地。2024年的大规模实地考察、此前的调查以及高分辨率影像，提供了近千个参考样点用于模型训练与测试。结果是一套从1985到2024年的年度沿海湿地图，平均总体精度约为97.6%，Kappa系数（衡量制图可靠性的指标）为0.957，四十年间保持高度一致。

这些地图揭示了什么及其应用方式

通过将他们的产品与其他广泛使用的全球和国家数据集进行比较，作者展示了他们的地图更能捕捉沿海植被的真实分布，并更清晰地区分沿海湿地与一般陆地绿地。在变化迅速的河口三角洲如黄河与钱塘江河口，新地图揭示了哪些受保护地区允许湿地向内陆扩展，以及早期研究中被误分类为围垦地或闲置田的区域。由于数据以恒定的30米分辨率提供每年一套影像，可用于追踪入侵物种的兴衰、评估恢复工程的成效、研究侵蚀与沉积演变，并细化蓝碳储量估算。

为保护海岸提供更清晰的画面

对非专业读者而言，最核心的结论很直白：这项工作把分散的卫星影像转化为一部连贯且高精度的影像纪录片，展现了中国沿海湿地在40年间的变迁。科学家与规划者不再依赖零星快照或粗略的全球汇总，而是拥有了按年记录的详尽资料，能显示自然防御在哪里保持、哪里失效以及哪些干预有效。更清晰的图景可指导更明智的沿海开发、帮助优先安排恢复行动，并增强基于自然的气候适应与碳储存策略，尤其在这片世界上使用最频繁的海岸带之一。

引用: Zhang, Z., Chi, Y., Liu, Z. et al. National coastal wetland mapping over the last four decades: An annual classification with high accuracy. Sci Data 13, 250 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06570-3

关键词: 沿海湿地, 遥感, Landsat, 蓝碳, 中国海岸线