基于3S技术的高速公路植被解译及生物量的估算和评价
【摘要】：本文选取海峡西岸经济区高速公路网规划项目泰宁至建宁段作为研究对象,选择拟建高速公路中心线两侧10km和300m范围作为研究区域,以2006年12月和2007年5月的Landsat-5 TM两个时相覆盖泰宁建宁两县全部区域的遥感影像图为基础数据源,通过野外现场考察勘踏,结合专业遥感软件,把GPS、RS和GIS三者结合起来,通过监督分类、非监督分类、叠加分类、目视解译四种分类方法,对评价区的植被类型进行了分类与评价,并统计了各植被类型面积,对四种分类结果进行分析。结果表明：四种分类方法各有优缺点,其中叠加分类与目视解译的结果最相近,效果最好,具有操作简单,精度较高等优点。
在研究区范围内共调查样方29个,后期补充验证采点10个,提取遥感影像图的植被指数和DN值进行分析并对样地数据进行处理,结合植被类型解译的结果,建立研究区植被生物量线性回归模型,通过克里金插值使最终的生物量估算结果更准确,得出高速公路研究区植被总生物量为3.4802×107t/hm2；平均生物量为228.7815t/hm2,最大生物量为300.4502t/hm2；公路建成后,永久占地484.75 hm2,工程临时用地176.6hm2,工程总共占地面积为661.35hm2,将造成评价区内生物量损失约151304.6450t,占总生物量的14.3742%。结果表明：工程建设对评价范围植被具有一定的影响,可以通过后期植被恢复与重建,在一定程度上减缓公路占地对评价区植被产生的影响,使整个评价区内的植被与生物量损失处于可承受阈内。
【关键词】：高速公路 植被解译 植被生物量 植被指数 生物量模型 【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S731.8
【目录】：
- 中文摘要2-3
- Abstract3-5
- 中文文摘5-10
- 第一章 绪论10-26
- 1.1 研究背景和立题依据10-13
- 1.1.1 高速公路建设对陆域生态系统的影响11-12
- 1.1.2 高速公路建设对植被群落生态的影响12-13
- 1.2 植被生物量估测方法综述13-20
- 1.2.1 植被生物量介绍13-14
- 1.2.2 直接收获法14-17
- 1.2.3 生理生态法17
- 1.2.4 遥感估测法17-20
- 1.3 "3S技术"在植被生物量研究中的应用20-21
- 1.3.1 3S技术及其植被生态监测20-21
- 1.3.2 3S技术在植被生物量估算方面的应用21
- 1.4 研究内容、方法、技术路线与目的21-26
- 1.4.1 研究内容21-22
- 1.4.2 研究方法22-23
- 1.4.3 技术路线23-24
- 1.4.4 研究目的24-26
- 第二章 研究地概况及数据处理26-60
- 2.1 研究地概况26-30
- 2.1.1 项目路线概况26-27
- 2.1.2 项目地理状况27-28
- 2.1.3 评价区植被类型及其分布特点28-29
- 2.1.4 社会经济概况29-30
- 2.2 数据来源30-31
- 2.2.1 遥感数据的选择与收集30-31
- 2.2.2 非遥感数据的选择与收集31
- 2.3 研究方法与步骤31-50
- 2.3.1 外业调查31-32
- 2.3.2 遥感数据的预处理32-45
- 2.3.3 遥感图像的解译45-49
- 2.3.4 野外验证与补充解译49-50
- 2.4 结果和分析50-60
- 2.4.1 组合后多波段图像的输出50-51
- 2.4.2 切割后的拟建高速公路中心线两侧10 km遥感图像的输出51-52
- 2.4.3 拟建高速公路评价区所设置植被样方分布图52
- 2.4.4 拟建高速公路评价区遥感解译结果图像的比较52-54
- 2.4.5 拟建高速公路评价区遥感解译精度的评价54-55
- 2.4.6 不同解译结果各植被类型面积比较55-56
- 2.4.7 四种解译方法的特点与适用范围的比较56-60
- 第三章 植被生物量关系模型的建立60-100
- 3.1 植被遥感解译60-61
- 3.2 植被指数61-68
- 3.2.1 植被指数的概念61-62
- 3.2.2 植被指数的研究进展62-64
- 3.2.3 TM植被指数的提取与分析64-68
- 3.3 植被生物量的现状分析68-86
- 3.3.1 植被样方的调查68-70
- 3.3.2 植被样地调查方法与步骤70-72
- 3.3.3 植被样地数据处理72-74
- 3.3.4 植被样方调查结果74-86
- 3.4 植被生物量与植被指数关系模型的建立86-89
- 3.4.1 植被生物量估算模型的介绍86
- 3.4.2 植被生物量回归方程86-87
- 3.4.3 残差的克里金(Klinging)插值87-89
- 3.5 生物量估算结果89-93
- 3.6 拟建高速公路评价区植被分布特点93
- 3.7 高速公路影响预测与评价93-100
- 3.7.1 对评价区范围内土地利用格局的影响93-96
- 3.7.2 对沿线植被生物量及生产力的影响96-100
- 第四章 研究结论与展望100-106
- 4.1 本文的主要研究结论100-102
- 4.2 本文的创新之处102-103
- 4.3 本文研究的不足与展望103-106
- 参考文献106-112
- 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果112-114
- 致谢114-115
- 个人简历115-116
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