基于多源数据的森林生物量与生产力估算研究
【摘要】:
本文采用2000、2005年两期江苏森林资源清查数据,在分析江苏省森林资源结构特征基础上,利用生物量换算因子连续函数法估算了江苏省森林生物量和生产力;分别从龄组、优势树种、区域等方面进行了对比分析,并对其分布空间格局进行分析了空间自相关分析。结果表明:
(1)江苏省森林生物量和森林总净生产力不断增加。江苏省森林生物量由2000年的67832259.27 t增加到2005年的86331874.01 t ,森林总净生产力也由16236768.04 t·a~(-1)上升到20925025.87 t·a~(-1);(2)森林林分平均生物量与平均生产力有所下降。林分平均生物量由53.20 t·hm~(-2)减少到41.18 t·hm~(-2)。,林分平均生产力由10.55 t·hm~(-2).a~(-1)减少到9.90 t·hm~(-2).a~(-1),林分平均生物量与平均生产力年均减少率分别为:4.52%和1.23%,这可能是由于近年来江苏省森林资源幼、中龄林占多数的缘故;(3)幼、中龄林所占森林总净生产力比重较大。2000年中龄林的生物量与生产力所占比重最大,分别占总生物量与总净生产力的56.50%、51.22%。2005年幼龄林面积是2000年的3.15倍,幼龄林的面积增加很快,2005年幼龄林森林生产力是2000年的3.0倍。与2000年相比,2005年幼、中龄林的面积增加,其生物量与生产力的比重也不断上升,表明江苏森林植被碳储潜力较大。(4)江苏省森林生物量(林分、经济林、竹林)的全局自相关指数I为:0.2647。江苏省森林生物量分布的空间自相关分析的结果显示江苏省森林生物量存在空间正的自相关,空间呈现显著的聚集特征。
论文还利用了连云港新浦区的森林资源二类调查数据进行了县级森林生物量的估算,在对该研究区的中巴资源地球卫星02B星CBERS数据进行了处理基础上,提取研究区各小班对应的遥感数据及其派生数据,从而对森林生物量与遥感数据之间的相关性进行了分析。结果表明:(1)新浦区地上部分森林林分各优势树种组森林生物量中以杨树森林面积占近1/2,其生物量占60%以上;(2)新浦区高郁闭度的森林其森林生物量所占的比例达74%以上,其单位面积的平均生物量也较高;(3)新浦区幼龄林、中龄林面积占总乔木林面积的80%以上,幼、中龄林蓄积占85%以上,幼、中龄林森林生物量总和占总全区森林生物量的84%以上,也就是说新浦区森林生物量以幼、中龄林森林生物量为主。(4)新浦区乔木林各树种结构中,阔叶纯林其森林生物量占绝大部分,达80%;针叶纯林的比例较低,其森林生物量只占11.68%;表明新浦区主要以阔叶林为主。(5)CBERS图像各派生数据与阔叶林小班林分平均年龄之间的呈现较强的相关性。RVI、NDVI与阔叶林小班林分平均年龄之间在0.01水平上呈显著正相关,其R~2分别为0.46428,0.379627。在0.05水平上,CBERS-02B的CCD相机的B4波段与林分年龄呈正相关。CBERS图像各波段亮度值与阔叶林小班林分平均年龄之间的呈现一定的相关性,其相关性的高低对CBERS各波段的排序为CBERS-02B的CCD相机的B4、B3、B5、B1、B2。(6)针对研究区的阔叶林而言,阔叶林按郁闭度分组的森林生物量与遥感数据之间相关性较高达,特别是植被指数NDVI*郁闭度的组合其R~2达0.84068,CBERS图像各派生数据与阔叶林小班按郁闭度进行分组的值在0.01水平上呈显著正相关。这为利用遥感模型估算研究区森林生物量提供支撑。
【关键词】:生物量 生产力 江苏省 【学位授予单位】:南京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S718.5
【目录】:
- 致谢3-4
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 绪论9-18
- 1.1 研究的目的与意义9-10
- 1.2 国内外相关研究综述10-18
- 1.2.1 森林生物量与生产力研究概述10-12
- 1.2.2 森林生物量的主要研究方法12-18
- 第二章 研究区概况、数据来源与研究方法18-22
- 2.1 研究区概况18
- 2.2 研究方法及技术路线18-22
- 2.2.1 数据收集18
- 2.2.2 研究方法及技术路线18-22
- 2.2.2.1 区域(省级)尺度森林生物量及生产力的估算方法18-20
- 2.2.2.2 县级尺度森林生物量及生产力的估算方法研究20
- 2.2.2.3 基于遥感信息和森林二类调查数据相结合的遥感估算模型20-22
- 第三章 基于森林连清数据的江苏省森林生物量与生产力动态分析22-36
- 3.1 江苏森林的主要特征22-29
- 3.1.1 森林资源数量22-24
- 3.1.2 森林资源质量24-26
- 3.1.3 江苏森林资源区域分布26-29
- 3.2 江苏省森林生物量与生产力结果与分析29-35
- 3.2.1 森林林分生物量与生产力29-31
- 3.2.2 森林植被生物量与生产力31
- 3.2.3 不同龄组森林生物量与生产力31-32
- 3.2.4 各市区森林植被生物量与生产力32-33
- 3.2.5 各地市森林林分生物量与生产力空间分布格局的空间自相关分析33-35
- 3.2.5.1 空间自相关概述33
- 3.2.5.2 空间自相关的几个统计量33-34
- 3.2.5.3 江苏省森林生物量分布的空间自相关分析34-35
- 3.3 小结35-36
- 第四章 基于森林二类调查数据的森林生物量估算分析36-41
- 4.1 新浦区自然地理条件36-37
- 4.2 结果与分析37-39
- 4.2.1 新浦区地上部分森林林分各优势树种组森林生物量分析37-38
- 4.2.2 新浦区各郁闭度等级地上部分森林生物量分析38
- 4.2.3 新浦区各龄组地上部分森林生物量分析38-39
- 4.2.4 新浦区乔木林各土壤厚等级地上部分森林生物量分析39
- 4.2.5 新浦区乔木林各树种结构地上部分森林生物量分析39
- 4.3 小结39-41
- 第五章 基于遥感数据的森林生物量相关性分析及估算模型建立41-49
- 5.1 概述41
- 5.2 遥感数据获取与处理41-44
- 5.2.1 遥感影像选择41-42
- 5.2.2 遥感影像预处理42-43
- 5.2.2.1 几何精校正和图像配准42
- 5.2.2.2 试验区影像特征分析42-43
- 5.2.2.3 试验区影像最佳波段选择43
- 5.2.3 几种融合方法介绍43-44
- 5.3 基于ARCGIS 的遥感数据及其派生数据的提取44
- 5.3.1 波段数据及波段比值数据44
- 5.3.2 植被指数44
- 5.4 森林生物量数据44
- 5.5 阔叶林森林生物量与遥感数据之间的相关性分析44-46
- 5.5.1 阔叶林森林生物量与遥感数据之间的相关性分析44-45
- 5.5.2 遥感派生数据与阔叶林分年龄之间的相关性分析45-46
- 5.6 阔叶林按郁闭度分组的森林生物量与遥感数据之间的相关性分析46
- 5.7 针叶林的森林生物量与遥感数据之间的相关性分析46-47
- 5.8 森林生物量的多元回归模型47-48
- 5.8.1 阔叶林的森林生物量多元回归遥感估算模型47-48
- 5.8.2 针叶林的森林生物量多元回归遥感估算模型48
- 5.9 小结48-49
- 第六章 结论与讨论49-51
- 6.1 结论49-50
- 6.2 讨论50-51
- 参考文献51-54
- 详细摘要54-57
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