渔农自然护理署委托香港中文大学进行一项名为「利用遥感技术和地理信息系统分析全港性陆地生境分布」的研究,探讨利用高解像度卫星图像,辨认香港各种主要陆地生境的可行性。
本次研究根据「陆地生境分类系统」把全港分为21个生境类别,包括树林、灌木林、草地、郊野植林、沼泽/芦苇床、红树林、海草床、软滩、天然岩岸、秃土、天然水道、人工水道、水塘、人工海堤、鱼塘、农地、市区绿化地、城市用地、混合灌木林、灌木草地和混合荒地。本次制作主要基于数张由「世景二号」和「世景三号」卫星于2019年9至12月拍摄的图像。经过电脑处理和合成,卫星图像能提供复盖全港范围的高解像度数据。
整个编制地图的工作分为三个阶段,结合卫星图像的分类技术和各种地理空间数据,有效地得出所有生境类别的分布。在第一个阶段,我们测试了两种基于机器学习的电脑演算法,把卫星图像分类成11个生境类别。在生态专家陪同下,进行了为期15天的实地调查,收集数据以提升演算法的准确度。在第二个阶段,利用建立的一套决策规则,清除和修正在分类结果中被错误辨认的地方,并随机抽样来评估不同分类方法的准确度。结果显示最佳的分类方法能得出84.0% 的准确度,而个别生境类别的准确度也达到70% 以上。基于以上的结果,在第三个阶段,再运用第二套规则,透过融合不同地理空间数据,把分类地图扩展至全部21个类别。其后,研究团队再进行了为期30天的实地调查,在比对实地观测数据后,得出生境地图的整体准确度约为82.9%,而个别生境类别的准确度为66.2%至100%之间。最后,在加以修正被错误分类的地方后,一幅复盖全港的高解像度陆地生境地图成功地制作出来,从中并能计算出各个生境类别在香港的面积和比例。
制作成果反映了高解像度卫星图像的应用和优点,能在短时间内取得大范围的数据,配合地理信息技术,能有效地提取陆地生境的资讯。编制过程中结合不同特征的地理空间数据,能与卫星图像互补不足,并为部分生境类别提供更可靠的资料来源。本次研究测试了不同分类方法的成效,加上实地调查中的观察,也有助了解本地生境多样性对制图结果的影响。然而,受限于卫星的观测状况、本地生境的复杂性,以及有限的实地参考资料,本次编制的地图旨在显示香港各类生境的概括分布情况。此外,由于部分生境分类的定义和方法不时更新,数字也未必能与其他地图作直接比较。
研究团队期望本次编制的生境地图,能有助整理和评估香港自然生境的状况,以支援本港的可持续发展规划。透过定期更新生境地图,本港生境的变化和趋势也能得到持续监测。
香港陆地生境地图2021
下载生境地图(GeoTiff, 3.79MB)
下载各生境复盖面积的统计数据(Excel, 12.5KB)
如欲使用此生境图,请引用以下科学论文:
Kwong, I. H. Y., Wong, F. K. K., Fung, T., Liu, E. K. Y., Lee, R. H., & Ng, T. P. T. (2022). A Multi-Stage Approach Combining Very High-Resolution Satellite Image, GIS Database and Post-Classification Modification Rules for Habitat Mapping in Hong Kong. Remote Sensing, 14(1), 67. https://doi.org/10.3390/rs14010067.
免责声明
「香港陆地生境地图2021」(生境地图2021)显示香港21个生境类别的概括分布情况,结合了卫星图像、部门内部的实地调查所得的地理信息系统资料、以及各政府部门的其他相关资料制作而成。生境地图2021网格的空间分辨率为10米。各类生境的复盖面积约至最接近的0.01平方公里。数据并非设计作精密分析或计算用途。更多关于21个生境类别的描述、卫星图像的拍摄日期和其他数据的收集日期载于相关的统计数据档案内。
渔农自然护理署(渔护署)在生境地图2021所提供的数据只供参考之用及以「现况」形式提供。虽然渔护署已尽力确保生境地图2021上的数据准确无误,对于生境地图2021(包括其准确性、完整性、是否侵权、可靠性、安全性、适时性及任何情况下的适用性),渔护署概不作任何种类(不论明示或隐含的)的陈述、申述或保证。渔护署不会就该等资料的任何错误、遗漏、错误陈述或失实陈述(不论明示或隐含的)承担任何法律责任。对于因使用或不当使用或依据或不能使用生境地图2021而引致或所涉及的任何损失、毁坏或损害(包括但不限于相应而生的损失、毁坏或损害),渔护署概不承担任何法律责任、义务或责任。
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项目总监 | 冯通教授 |
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所属机构 | 香港中文大学 |
合作研究者 | 王君杰博士、朱利民教授、刘大伟博士、萧天欣小姐、邝灏然先生 |
时期 | 2019–2021 |
资助来源 | 渔农自然护理署 |
资料来源:冯通教授