摘要:冒泡作为湖库等淡水生态系统中温室气体CH4排放的主要方式,存在着高度的时空异质性。水库库尾浅水区沉积物易产生甲烷,并以冒泡的形式释放,但是在开放水体中很难捕捉到CH4冒泡的排放热区。冰封水库在冰的生长过程中会冻结捕捉由沉积物产生并上浮富含CH4的气泡,在冰面上形成一定规模的“冰封气泡”,这使得基于冰封气泡特征识别CH4冒泡排放热区的规模、空间分布成为可能。本研究以我国东北地区大型水库-东风水库为调查对象,基于冬季水库冰面的无人机影像与现场冰封气泡特征调查,结合面向对象的分类方法构建了冰封气泡影像提取分割方法,利用空间自相关分析探究冰封气泡空间分布模式,识别冰封气泡聚集的热点区域。研究结果表明:(1)东风水库库尾冰封气泡直径的范围为1~10cm,无人机15m飞行高度空间分辨率为0.4cm,能够满足识别冰封气泡的质量要求,形态学顶帽变换方法能够有效改善图像光照不均现象,显著提高正射影地图的合成质量;(2)利用气泡、冰裂纹在长宽比、亮度、密度等特征值的差异性能够有效进行冰封气泡的提取分类,受调查的3个气泡区分类总体精度均为0.8以上,显示了较高的冰封气泡提取精度;(3)3个气泡区冰封气泡面积占比顺序为R2>R1>R3,总气泡面积占库尾的0.24%,但3个区域内部10个调查样带的气泡面积占比存在一定差异,分布范围为2.6%~7.8%,冰封气泡空间分布均呈现显著的聚集模式(Moran"s I >0.8, Z>80),被划分为冒泡排放热点的“高-高”聚类占库尾总面积的21.5%。基于无人机影像识别冰封水库CH4冒泡排放热区可以进一步指导开放水体中CH4排放规模研究。