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北京地区森林植被三维绿量估测及分析

陈颖  
【摘要】:本文利用遥感与地理信息系统技术,以北京为研究区域,对北京地区森林植被进行了三维绿量遥感反演及统计分析。通过调查生长中的植物茎叶所占据空间体积的大小,测得植被的“三维绿量”,以此反映城市绿地生态功能水平的高低。在北京市开展三维绿量的测定,对于城市绿地规划建设具有非常重要的指导意义,绿量精准测量有利于促进北京市绿化结构的调整,指导北京市绿化工作考核。 论文中对2009年5月北京市TM遥感影像图进行植被信息提取和分类,结合地面样地调查数据,采用多元回归分析的方法,建立了乔木三维绿量的遥感反演模型,模型主要以遥感灰度值以及地形等GIS信息为基础,并且通过建立的模型对全北京市进行了大尺度的森林植被三维绿量的估算,最后利用GIS技术对估算的结果进行了可视化表达,完成了论文主要研究目标并得到相关的研究结果: (1)基于2009年7月及8月实地样地调查所获取的每木检尺的数据,采用典型抽样和主成分分析的方法,结合TM北京市遥感影像,对北京市森林植被三维绿量进行了遥感估测,分别得到针叶林、阔叶林和混交林的TM遥感反演逐步回归模型,利用实测数据进行精度验证,模型精度分别达到80.84%、83.92%和87.97%。结合国内外相关测算经验,精度达到80%以上就可用于实际应用,因此预测效果较为理想。 (2)结合植被提取分类,利用估算模型,分别计算出北京市针叶林,阔叶林,以及混交林的三维绿量估算值,分别是278145.56万m3,2215955.53万m3,以及1804755.43万m3,由此可得北京市森林植被三维绿量遥感估算值为4298856.51万立方米。另外,根据不同类型乔木单位面积三维绿量值,通过GIS软件得到北京市森林植被三维绿量分级图。 (3)根据反演模型,植被分类图和行政区划图,统计得到北京地区16个区县的绿量估算值,可以得出,怀柔县总绿量值最高,达到1494927.28万m3,其次是门头沟区,密云和延庆县,分别是712681.88万m3,697574.62万m3和642674.65万m3。另外,查阅北京市2009年统计年鉴,求得这四个区县的平均相对三维绿量以及人均三维绿量也是比较高的。为北京“十二五”规划期间把门头沟区、怀柔区、密云县、平谷区、延庆县以及房山区、昌平区山区部分建成生态涵养发展区奠定了良好的基础。 (4)通过查阅北京市2009年统计年鉴和北京市绿量遥感估算结果,结合并借鉴对森林环境效益的研究成果,对北京市山区区县森林植被的环境效益从产生氧气,吸收二氧化碳,二氧化硫,粉尘等方面进行了计算分析,证明生态涵养发展区的7个山区区县对城市环境的改善具有重要作用。


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