收藏本站
《北京林业大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

森林生物量及碳储量遥感监测方法研究

韩爱惠  
【摘要】: 森林作为陆地生态系统的主体,其生物量和碳储量的变化反映了森林的演替、人类活动、自然干扰、气候变化和人为污染等的影响,在全球陆地生态系统碳循环和气候变化研究中具有重要意义。本研究以东北三省为试验区,利用CBERS—WFI和MODIS数据,在提取森林分布信息的基础上,结合森林资源清查样地数据,以及地理、气象因子数据,采用多元线性回归和BP神经网络的方法,研究构建森林生物量估测模型,并对东北三省范围内提取的森林生物量和碳储量进行估测,同时采用两个模型估计值交叉对比的方法,得到试验区的森林生物量和碳储量动态变化信息。研究结果表明: (1)基于CBERS-WFI数据RGB组合图像提取森林信息的方法,是局部区域快速宏观提取森林信息的一种行之有效的技术方法,森林提取精度能达到80%。基于MODIS与CBERS-WFI数据年植被指数阈值分割法提取森林信息,分别不同区域设定不同的阈值,能有效地提高森林提取精度,东北三省森林提取面积与第六次清查森林面积差值低于16%。 (2)采用多元回归和神经网络的方法,结合地理气象因子,研建了以CBERS-WFI数据和MODIS数据为主要信息源的森林生物量估测模型。通过样本检验分析,东北三省总森林生物量估测精度达到了85%以上,但不同区域其估测精度有所差异,这主要与森林植被类型有关。 (3)森林生物量与植被指数NDVI、年均降水量、年均蒸散量、年均湿润度呈明显正相关,且相关系数较大;与年均积温和经度也呈正相关,相关系数比其它因子的要小;而与纬度呈明显的负相关,随着纬度增加,每公顷生物量减少。 (4)从森林生物量监测遥感数据源分析,MODIS数据优于WFI数据;从估测模型分析,神经网络模型比多元线性回归模型估测结果更接近于样地测算值。采用神经网络模型,利用MODIS数据估测的2004年东北三省总森林生物量为2404.58×10~6t,森林碳储量为1202.29×10~6t;利用WFI数据估测的2008年的总森林生物量为2368.20×10~6t,森林碳储量为1184.10×10~6t。 (5)采用MODIS和WFI两种遥感数据及两种森林生物量模型估测值交叉对比分析的方法,提取森林生物量和碳储量变化的区域。东北三省森林生物量和碳储量明显增长的面积为462.03万公顷,占东北三省森林面积的15.5%;生物量和碳储量减少的面积为145.16万公顷,占东北三省森林面积的4.87%。 本研究首次利用了CBERS-WFI数据进行森林生物量和碳储量定量估测研究,拓展了森林宏观定量估测的遥感数据源。在森林生物量遥感估测模型研建过程中,首次在东北三省的范围内应用了森林资源清查样地数据,样本数量呈现较大的突破,并且通过应用样地地类面积等级因子,提高了样地与遥感像元的匹配程度,大大提高了森林生物量和碳储量估测精度。对试验区森林生物量和碳储量动态变化分析过程中,首次采用两种数据、两个模型交叉对比分析的方法,提取两期森林生物量和碳储量增长、减少和变化不明显的区域,森林生物量和碳储量变化区域提取更加严谨、科学。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S718.5

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王仲锋;冯仲科;;样地林木生物量精度评定的研究[J];北京林业大学学报;2005年S2期
2 冯仲科;刘永霞;;森林生物量测定精度分析[J];北京林业大学学报;2005年S2期
3 国庆喜,张锋;基于遥感信息估测森林的生物量[J];东北林业大学学报;2003年02期
4 张娜,于贵瑞,赵士洞,于振良;长白山自然保护区生态系统碳平衡研究[J];环境科学;2003年01期
5 薛立,杨鹏;森林生物量研究综述[J];福建林学院学报;2004年03期
6 曹军,张镱锂,刘燕华;近20年海南岛森林生态系统碳储量变化[J];地理研究;2002年05期
7 杨存建,刘纪远,黄河,许辉熙,党承林;热带森林植被生物量与遥感地学数据之间的相关性分析[J];地理研究;2005年03期
8 范泽孟,岳天祥;中国Holdridge生命地带及其多样性的时空变化分析[J];地理研究;2005年01期
9 刘华,雷瑞德;我国森林生态系统碳储量和碳平衡的研究方法及进展[J];西北植物学报;2005年04期
10 赵敏,周广胜;中国北方林生产力变化趋势及其影响因子分析[J];西北植物学报;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵敏;中国主要森林生态系统碳储量和碳收支评估[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王义祥;福建省主要森林类型碳库与杉木林碳吸存[D];福建农林大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方晰,田大伦,胥灿辉;马尾松人工林生产与碳素动态[J];中南林学院学报;2003年02期
2 方精云,朴世龙,赵淑清;CO_2失汇与北半球中高纬度陆地生态系统的碳汇[J];植物生态学报;2001年05期
3 吕超群,孙书存;陆地生态系统碳密度格局研究概述[J];植物生态学报;2004年05期
4 满明俊;罗剑朝;;陕西省退耕还林工程生态效益评价[J];安徽农业科学;2006年18期
5 孙园园;李首成;周春军;李扬;吴梅;;土壤呼吸强度的影响因素及其研究进展[J];安徽农业科学;2007年06期
6 张旭东,薛明华,许军,王涛,陈应发,赵光平,宋超;马尾松人工林生物量结构的研究[J];安徽农业大学学报;1992年04期
7 吴泽民,吴文友,卢斌;安徽大别山黄山松林分生物量及物质积累与分配[J];安徽农业大学学报;2003年03期
8 关彩虹,胡炜,成文连,王飞飞;黄山风景名胜区生态安全现状分析[J];安全与环境学报;2005年03期
9 刘勇生;洪滔;何东进;胡海清;卞莉莉;陈笑玲;;武夷山风景名胜区生态安全分析[J];安全与环境学报;2006年06期
10 钟慕尧;黄树才;杨民胜;陈少雄;吴志华;;尾巨桉、马尾松和相思人工林的生态环境比较[J];桉树科技;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 喻光明;王立国;杨珊;胡利梅;陶文星;;土地整理对生物量平衡及生态环境的影响[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
2 王智灵;路婷婷;张硕奇;陈宗海;罗杨宇;李成荣;;基于全局光流的多目标检测与跟踪[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
3 钟华平;樊江文;于贵瑞;韩彬;胡中民;岳燕珍;梁飚;;草地生态系统碳循环研究进展[A];中国草学会草地资源与管理第四次学术交流会论文集[C];2003年
4 陶波;葛全胜;李克让;邵雪梅;;陆地生态系统碳循环研究进展[A];中国地理学会2000~2002年综合学术年会论文集[C];2002年
5 刘纪远;于贵瑞;王绍强;岳天祥;高志强;;陆地生态系统碳循环及其机理研究的地球信息科学方法初探[A];中国地理学会2000~2002年综合学术年会论文集[C];2002年
6 李秉柏;张萍萍;谭炳香;王志明;;水稻极化散射特征分析及稻田分类方法研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
7 肖风劲;张强;;中国森林生态系统健康评价与相关分析研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“农业气象与生态环境”分会论文集[C];2003年
8 Zhang Jiahua (Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing, 100081, P. R. China);Simulating leaf net CO_2 assimilation rate of C_3 and C_4 plants and its response to environmental factors[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“农业气象与生态环境”分会论文集[C];2003年
9 李克让;陶波;邵雪梅;曹明奎;;中国陆地生态系统碳通量及其年际变化[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
10 王春林;闫俊华;周国逸;于贵瑞;张雷明;王旭;孟泽;;南亚热带常绿针阔叶混交林CO_2通量估算[A];中国气象学会2005年年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 江长胜;川中丘陵区农田生态系统主要温室气体排放研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
2 郭清和;广州市城市森林服务功能及价值研究[D];中南林学院;2005年
3 黄家荣;马尾松人工林生长的人工神经网络模型研究[D];北京林业大学;2005年
4 赵义海;贡嘎山亚高山森林生态系统草地亚系统生产力及形成机制研究[D];甘肃农业大学;2000年
5 张洪军;东北东部山区天然次生林生态空间构建机制的研究[D];东北林业大学;2001年
6 张德辉;喜树资源生态学的研究[D];东北林业大学;2001年
7 蒋延玲;全球变化的中国北方林生态系统生产力及其生态系统公益[D];中国科学院植物研究所;2001年
8 尚宗波;松嫩平原盐碱化草地模拟模型研究[D];中国科学院植物研究所;2001年
9 刘刚;支持精细农业实践的农田空间分布信息处理的方法与试验研究[D];中国农业大学;2001年
10 徐学选;黄土高原土壤水资源及其植被承载力研究[D];西北农林科技大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙杰;1982~2000年中国植被覆盖变化及典型区域与气候因子的响应关系[D];南京信息工程大学;2007年
2 徐智广;2种大型经济海藻对海水中营养盐供应的生理响应[D];汕头大学;2007年
3 石益丹;呼伦贝尔草地生态系统服务功能价值评价[D];中国农业科学院;2007年
4 潘文艳;长春地区绿化灌丛樱草蔷薇(Rosa primula Bouleng)果实的时空动态[D];东北师范大学;2007年
5 巩桂花;黄刺玫灌丛不同方位果实的表型可塑性及生长动态[D];东北师范大学;2007年
6 刘玉安;RS和GIS支持下的策勒绿洲植被NPP与Biomass估测研究[D];新疆大学;2005年
7 马秀梅;川中丘陵农田生态系统的CO_2排放通量研究[D];西南农业大学;2005年
8 姚丽;科尔沁沙地土壤特性及作物生产潜力研究[D];内蒙古农业大学;2005年
9 谢红霞;铜川市城郊区土地利用和土地覆被变化(LUCC)中生态服务价值时空动态分析[D];陕西师范大学;2005年
10 陈秀端;基于LUCC的黄土丘陵沟壑区城郊生态效应及粮食安全的时空动态研究[D];陕西师范大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孟宪宇,陈东来;山杨次生林地位指数表编制方法的研究[J];北京林业大学学报;2001年03期
2 梁长秀,冯仲科,郎南军,黄华国,周科亮;森林资源调查数据的稳健估计及分析[J];北京林业大学学报;2001年06期
3 毕君,马增旺,许云龙,王志彦,刘朝华,王彦芝;人工侧柏群落结构及生物量[J];东北林业大学学报;2000年01期
4 吴刚,冯宗炜;中国寒温带、温带落叶松林群落生物量的研究概述[J];东北林业大学学报;1995年01期
5 李梦,李元,满东斌,邓宝忠,潘建中,姚景岐,朱元金,邹丹丁;长白落叶松人工林建筑材林分经营模型微机系统[J];东北林业大学学报;1997年03期
6 王绍强,周成虎,刘纪远,李克让,杨晓梅;东北地区陆地碳循环平衡模拟分析[J];地理学报;2001年04期
7 刘纪远,王绍强,陈镜明,刘明亮,庄大方;1990~2000年中国土壤碳氮蓄积量与土地利用变化[J];地理学报;2004年04期
8 王叶;延晓冬;;全球气候变化对中国森林生态系统的影响[J];大气科学;2006年05期
9 戴民汉,翟惟东,鲁中明,蔡平河,蔡卫君,洪华生;中国区域碳循环研究进展与展望[J];地球科学进展;2004年01期
10 钟羡芳;陈光水;高人;钱伟;曾宏达;;杉木多代连栽地营造杉阔混交林碳库与碳吸存[J];福建师范大学学报(自然科学版);2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陶旸;;DEM数值精度与地形形态精度分析[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨金艳;东北天然次生林生态系统地下碳动态研究[D];东北林业大学;2005年
2 贾炜玮;樟子松人工林枝条生长及节子大小预测模型的研究[D];东北林业大学;2006年
3 刘平;美国森林植被模拟系统(FVS)在北京地区人工林上的应用研究[D];北京林业大学;2007年
4 宁波;樟子松人工林结构动态及生物量的研究[D];东北林业大学;2007年
5 王仲锋;森林生物量建模与精度分析[D];北京林业大学;2006年
6 陈四清;基于遥感和GIS的内蒙古锡林河流域土地利用/土地覆盖变化和碳循环研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
7 武曙红;我国CDM造林和再造林项目方法学及案例研究[D];北京林业大学;2006年
8 程堂仁;甘肃小陇山森林生物量及碳储量研究[D];北京林业大学;2007年
9 肖复明;毛竹林生态系统碳平衡特征的研究[D];中国林业科学研究院;2007年
10 苏时光;谱主成分分析及其在多指标评价体系中的应用[D];中国农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 周振宝;大兴安岭主要可燃物类型生物量与碳储量的研究[D];东北林业大学;2006年
2 彭小勇;闽北杉木人工林地上部分生物量模型的研究[D];福建农林大学;2007年
3 杨同辉;浙江天童国家森林公园常绿阔叶林生物量研究[D];华东师范大学;2005年
4 赵玲;植被对气候响应的初步数值试验[D];南京气象学院;2003年
5 孙华;SPOT5在森林资源调查中的应用研究[D];中南林业科技大学;2006年
6 魏文俊;江西省暨大岗山林区森林碳密度与碳储量的研究[D];内蒙古农业大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朴世龙,方精云,郭庆华;1982—1999年我国植被净第一性生产力及其时空变化[J];北京大学学报(自然科学版);2001年04期
2 关玉秀 ,董世仁;油松林生态系统的研究(Ⅱ)——河北承德与山西太岳油松林生产力的比较[J];北京林业大学学报;1986年01期
3 聂道平 ,沈国舫 ,董世仁;油松人工林养分循环的研究——Ⅲ.养分元素生物循环和林分养分的平衡[J];北京林业大学学报;1986年02期
4 刘春江;北京西山地区人工油松栓皮栎混交林生物量和营养元素循环的研究[J];北京林业大学学报;1987年01期
5 姚延梼;京西山区油松侧柏人工混交林生物量及营养元素循环的研究[J];北京林业大学学报;1989年02期
6 马钦彦;中国油松生物量的研究[J];北京林业大学学报;1989年04期
7 梁长秀,冯仲科,郎南军,黄华国,周科亮;森林资源调查数据的稳健估计及分析[J];北京林业大学学报;2001年06期
8 周彬,郑小贤,钟艳,雷相东,李冬兰;林分物种多样性指标体系的研究[J];北京林业大学学报;2002年02期
9 王任华,霍宏涛,游先祥;人工神经网络在遥感图像森林植被分类中的应用[J];北京林业大学学报;2003年04期
10 杨玉盛,谢锦升,王义祥,刘艳丽,岳永杰,于占源;杉木观光木混交林C库与C吸存[J];北京林业大学学报;2003年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 罗天祥;中国主要森林类型生物生产力格局及其数学模型[D];中国科学院研究生院(国家计划委员会自然资源综合考察委员会);1996年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 冯险峰;GIS支持下的中国陆地生物量遥感动态监测研究[D];陕西师范大学;2000年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胥辉;一种与材积相容的生物量模型[J];北京林业大学学报;1999年05期
2 胥辉;一种生物量模型构建的新方法[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2001年03期
3 黄贤松;吴承祯;洪伟;李周坤;程周平;;2种杉木人工林密度与立木生物量的研究[J];福建林学院学报;2011年02期
4 曾伟生,骆期邦,贺东北;兼容性立木生物量非线性模型研究[J];生态学杂志;1999年04期
5 刘婷婷;陈军;庄建磊;关文彬;;杨树人工林生物量及其碳储量的研究[J];中国科技财富;2009年08期
6 王超;高红真;臧永琪;;白桦林木单株生物量的研究[J];林业科技;2010年01期
7 李建强;菊花;张秋良;;白桦天然林生物量模型的研究[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2010年01期
8 何榕彬;;水杉人工林生物量模型的研究[J];林业勘察设计;1997年02期
9 陈昌雄;余坤勇;杨子清;廖晓丽;游浩辰;陈福海;;相容性马尾松林分生物量估测模型的构建研究[J];三明学院学报;2010年04期
10 黄超;王黑子来;刘微;徐永波;李慧仁;;樟子松人工林生物量模型的研究[J];防护林科技;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张冰峰;;森林面积资源的计算机仿真及其应用[A];管理科学与系统科学研究新进展——第6届全国青年管理科学与系统科学学术会议暨中国科协第4届青年学术年会卫星会议论文集[C];2001年
2 郑世语;郑清贤;;森林限额采伐管理制度的思考[A];林业、森林与野生动植物资源保护法制建设研究——2004年中国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第二册)[C];2004年
3 王华青;;从陕西省森林资源动态变化谈加强森林资源保护[A];“建设资源节约型、环境友好型社会”高层论坛论文集[C];2007年
4 聂勋载;张志芬;;麻纸结合大有可为[A];中国造纸学会第六届学术年会论文选编[C];1991年
5 朱秀端;;闽北森林水源涵养效益和防洪减灾作用探讨[A];福建省第十二届水利水电青年学术交流会论文集[C];2008年
6 赵敏;周广胜;;中国林业用地变化对森林植被碳储量的影响研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
7 张风山;曹云峰;张金芝;田居龙;李建华;;脱墨剂的起泡性能和稳定性[A];山东造纸学会第十一届学术年会论文集[C];2006年
8 顾民达;;借鉴国外造林经验,发展中国木材纸浆[A];中国造纸学会第十三届学术年会论文集(上)[C];2008年
9 李丹峰;;如何计算土地利用总体规划中的森林覆盖率?[A];决策科学理论与方法——中国系统工程学会决策科学专业委员会第四届学术年会论文集[C];2001年
10 宋敏;;日本的自然环境保全法律制度[A];林业、森林与野生动植物资源保护法制建设研究——2004年中国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第三册)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 齐联;去年全国发生森林火灾近8000起[N];中国绿色时报;2007年
2 记者姚润丰;国家确定“天保工程”第二阶段任务[N];人民日报海外版;2003年
3 金石;毕节五年净增森林面积200万亩[N];经济信息时报;2007年
4 王新军 记者  贾红路;我省森林面积蓄积双增加[N];黑龙江日报;2007年
5 记者 卞晨光;全球森林面积流失有所好转[N];科技日报;2005年
6 唐崛 孙乐明;南渡江源头更绿了[N];海南日报;2006年
7 金石;锦屏森林面积蓄积覆盖率实现同步增长[N];经济信息时报;2007年
8 记者 简菊芳;我国森林覆盖率达20.36%[N];中国气象报;2009年
9 本报记者 邓新灵通讯员 邓嘉乐;从化加大生态建设投入[N];广东建设报;2008年
10 胡丽娟;未来3年要年增森林面积245万公顷[N];科技日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 韩爱惠;森林生物量及碳储量遥感监测方法研究[D];北京林业大学;2009年
2 宁波;樟子松人工林结构动态及生物量的研究[D];东北林业大学;2007年
3 王仲锋;森林生物量建模与精度分析[D];北京林业大学;2006年
4 袁位高;浙江省生态公益林主要群落结构的比较研究[D];中国林业科学研究院;2009年
5 王曙光;云南箭竹的生物学特性研究[D];南京林业大学;2009年
6 王雄;赤峰市森林资源—环境—经济复合系统可持续发展动态评价及预警[D];内蒙古农业大学;2007年
7 蔡烁;金沟岭林场三种森林类型生物量研究[D];北京林业大学;2012年
8 李明泽;东北林区森林生物量遥感估算及分析[D];东北林业大学;2010年
9 周国模;毛竹林生态系统中碳储量、固定及其分配与分布的研究[D];浙江大学;2006年
10 施新程;基于二维Kalman滤波的森林资源动态监测方法研究[D];南京林业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张月;西山林场栓皮栎地上部分生物量模型研究[D];北京林业大学;2011年
2 张静菲;妙峰山侧柏生物量模型研究[D];北京林业大学;2012年
3 董利虎;黑龙江省主要树种相容性生物量模型研究[D];东北林业大学;2012年
4 王鑫;北京地区刺槐地上部分生物量模型研究[D];北京林业大学;2011年
5 林力;马尾松人工林生物量模型的研究[D];福建农林大学;2011年
6 王宏全;基于标准地和遥感数据的北亚热带高山区日本落叶松林生物量模型研究[D];中国林业科学研究院;2010年
7 冯永辉;佛坪、长青保护区箭竹属大熊猫主食竹的分布及生物量研究[D];西北大学;2006年
8 李淑花;第二代杉木人工林生物量的估测与分布特征研究[D];中南林业科技大学;2006年
9 许俊利;东折棱河落叶松生物量模型研究及生物量估算[D];北京林业大学;2009年
10 徐伟强;东南沿海木麻黄人工林生物量及生产力生态学研究[D];福建农林大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026