濕地是具有獨特功能的生態(tài)系統(tǒng)，提供多種重要的生態(tài)系統(tǒng)服務。然而，氣候變化和人類活動已造成濕地嚴重損失和退化，迫切需要對濕地進行科學規(guī)劃、有效管理和適當恢復。潛在濕地是指濕地的潛在分布范圍，開展?jié)撛跐竦胤植寄M不僅能夠為中國乃至全球濕地資源保護、管理和修復提供重要的科學基礎，也能為大尺度遙感濕地制圖提供重要的參考依據(jù)。

　　東北地理所濕地遙感、地理景觀遙感研究團隊從濕地定義和濕地形成發(fā)育角度出發(fā)，篩選并構建了涵蓋水文、土壤、植被和地形四方面因子、由30個指標組成的潛在濕地分布模擬指標體系，并基于47093個濕地分布樣本點，對比分析了隨機森林(Random forest)、支持向量機 (Support vector machine)、極端梯度提升(XGBoost)三種機器學習算法，完成了中國潛在濕地分布概率制圖，進一步依據(jù)最優(yōu)模型結果，解析了中國潛在濕地分布的空間特征。

　　研究結果表明：基于RF算法的潛在濕地分布模擬模型精度最高(AUC=0.851)。中國潛在濕地面積共有33.27萬平方公里，其中東北地區(qū)、青藏高原、內(nèi)蒙古-新疆高原、云貴高原、長江中下游、黃河中下游和東南-華南地區(qū)的潛在濕地面積占比依次為39.0%、31.9%、17.6%、4.5%、3.5%、2.5%和1.1%(圖1)。基于本研究中國潛在濕地分布數(shù)據(jù)與中國土地覆被數(shù)據(jù)(ChinaCover)的疊加分析顯示：濕地恢復的潛在區(qū)域(除基礎設施等人為占用面積)主要集中在退耕還濕方向，中國退耕還濕適宜面積為3.28萬平方公里(圖2)。本研究結果可為國家和區(qū)域尺度濕地恢復規(guī)劃提供重要的科學基礎，為客觀認識我國濕地資源潛力、保護與合理利用濕地提供數(shù)據(jù)支撐和思路借鑒。

圖1 中國潛在濕地分布空間格局

圖2 中國濕地恢復適宜區(qū)空間分布

　　該研究成果近期發(fā)表在國際重要期刊《International Journal of Digital Earth》(中科院1區(qū)，IF=5.1)。研究由東北地理所相恒星特別研究助理(第一作者)、毛德華研究員(通訊作者)、王宗明研究員等共同完成。該研究得到吉林省自然科學基金自由探索項目(YDZJ202301ZYTS218)、國家自然科學基金(42301430)、中國科學院青年創(chuàng)新促進會會員項目(2017277、2021227)和國際濕地研究聯(lián)盟項目等共同資助(ANSO-PA-2020-14)。

　　論文信息：Hengxing Xiang, Yanbiao Xi, Dehua Mao*, Tianyuan Xu, Ming Wang, Fudong Yu, Kaidong Feng, Zongming Wang, 2023. Modeling potential wetland distributions in China based on geographic big data and machine learning algorithms. International Journal of Digital Earth, 16(1): 3706-3724.

　　鏈接：https://doi.org/10.1080/17538947.2023.2256723