Tracking lightning-induced mangrove canopy gaps in Panama using multi-temporal remote sensing

方法

融合多源高分辨率影像，用相对辐射归一化、全色锐化、变化感知U-Net分割与对象时

发现

空隙恢复呈非单调轨迹，8年后仅34.6%持续可检测，NDVI上升而面积缩小。

机会点

可探索多源异构影像时序重建方法，推广至其他细尺度森林扰动与恢复监测。

闪电诱导的冠层空隙是红树林中一种重要的细尺度干扰形式，对更新、冠层结构和森林异质性具有影响。重建其长期动态仍具挑战性，因为恢复过程漫长，且历史高空间分辨率影像在时间上稀疏、在不同传感器之间异质。本研究开发了一个多时相遥感框架，用于绘制并追踪2000年至2020年巴拿马闪电诱导的红树林冠层空隙。野外观测与高空间分辨率IKONOS、QuickBird、WorldView-2和SPOT 6/7影像相结合。采用相对辐射归一化和全色锐化构建协调一致的影像序列，随后进行变化感知U-Net分割和基于对象的时间配准。变化感知模型在测试集上取得平均交并比（IoU）0.527，并支持重建2530条关联空隙轨迹，包含6957次观测。在评估持续存在性的26个野外观测空隙中，34.6%在八年后仍可连续检测到，而归一化植被指数（NDVI）中位数从0.388增至0.550。同一时期，影像提取的空隙面积中位数从首次可用卫星观测时约286 m²降至八年后的118 m²，尽管中间时段的暂时增加表明其轨迹并非单调。这些模式表明，在空隙恢复过程中，植被状况、空间范围和光学可检测性同时发生变化，而非空隙边界简单渐进收缩。总体而言，异质高空间分辨率卫星影像可支持在不规则观测间隔下重建长期干扰与恢复轨迹，从而使红树林细尺度冠层动态能够在数十年尺度上得到检验。