基于Sentinel-2遥感与声学数据联用的红海珊瑚礁白化监测及生态评估

本研究针对红海珊瑚礁受气候变暖威胁的现状，创新性整合Sentinel-2遥感技术与声学验证（EB/DII/PIF），构建了水深模型、底栖生境图及白化事件数据库，证实卫星遥感可替代传统海洋地球物理调查（MGS），为SDG13气候行动提供早期预警系统支撑。

　　

珊瑚礁被誉为"海底宝石"，但全球变暖导致的白化现象正严重威胁其生存。红海作为珊瑚礁潜在避难所，其独特的耐高温特性（可耐受40°C）与埃及海岸线的旅游经济价值，使得精准监测成为当务之急。传统海洋地球物理调查成本高昂，而卫星遥感技术为大规模监测提供了新思路。

埃及国家海洋与渔业研究所（NIOF）团队在赫尔格达Sahl Hasheesh海域开展研究，通过整合Sentinel-2A多光谱影像（10米分辨率）与船载声学设备（回声测深仪ES、侧扫声呐SSS、遥控潜水器ROV），建立三重技术体系：经验水深测量法（EB）反演0-20米水深（误差±1米），深度不变指数（DII）消除水深干扰实现底栖分类（珊瑚/海草/沙质），伪不变特征（PIF）技术捕捉白化事件时空变化。

研究结果显示：EB技术构建的水深模型在浅水区（<10米）精度良好，但超过10米后误差显著增大；DII生成的底栖图中，粉红色珊瑚群落与绿色海草带的空间分布经ROV影像验证准确率达89%；PIF分析发现2022年夏季热浪导致约15%珊瑚出现暂时性白化，其反射率亮度增加20-30%，与ROV记录的珊瑚褪色现象高度吻合。

该研究创新点在于：首次在红海海域实现Sentinel-2与声学数据的多尺度验证，证实10米分辨率影像可有效监测浅水珊瑚动态；建立的EB-DII-PIF技术框架为全球珊瑚礁保护提供低成本解决方案。特别是发现红海珊瑚具有季节性白化-恢复能力，这对预测气候变化下珊瑚适应性具有重要意义。论文成果发表于《Egyptian Journal of Aquatic Research》，为埃及海岸带管理提供科学依据，推动联合国可持续发展目标（SDG13）的本地化实践。