基于RS和GIS的不同土地利用方式的碳收支研究

【摘要】：气候变化是人类面临的最为复杂的挑战之一。气候变化加剧环境脆弱性,侵蚀经济发展的成果并破坏发展前景,是人类的共同危机。我国是最大的发展中国家,经济增长模式仍为碳密集型。人口增长、城市化及快速工业化大量增加了碳排放,开展碳减排的工作十分必要且压力巨大。目前国内外在应对气候变化和全球碳循环的研究取得了许多重大的进展,也存在诸多不确定性。土地是经济活动的载体,土地利用方式变化是碳排放变化的主要原因之-这已引起相关学者的关注和研究,但还有待深入。遥感和地理信息系统结合应用于土地利用方式变化的碳收支研究较少,目前的研究还集中于大区域的碳收支评估方面,缺乏对小区域的关注,研究的准确性和预见性不高。为此,如何利用遥感和地理信息系统方法就不同土地利用方式的碳收支动态变化展开研究,增进区域碳循环评估的精确性和实用性,探索小区域碳估算的途径和方法成为本文研究的主要问题。 本文利用RS和GIS技术,以重庆市北碚区为研究区域,以土地利用变化的碳收支动态变化为背景,展开碳收支的理论和方法的研究。研究的主要结果如下： (1)在总结和分析国内外碳源汇研究方法的基础上,确定了不同土地利用方式新的碳转换系数。选取重庆市北碚区2000-2010年的LandsatTM、ETM+遥感影响数据,2000-2010年的能源消费数据、森林资源清查数据、重庆市土地利用变更数据,北碚区统计年鉴等为基础数据。利用NDVI和NDBI监督分类和密度分割方法提取了2000-2010年林地、耕地、草地、建设用地土地利用数据并进行了误差分析。结果显示提取结果基本符合北碚区土地利用变更数据。构建碳收支估算模型,估算历年不同士地利用方式的年碳收支数据,为下一步碳收支的动态变化和预测奠定基础。 (2)根据2000年到2010年北碚区碳收支数据,重点研究了不同土地利用方式的碳收支变化特征、不同地类碳收支变化的原因；利用时间序列趋势线法预测了北碚区2010年到2015年不同土地利用方式下的碳收支趋势,对预测结果及其可能产生的影响进行了深入剖析；进-步就不同土地利用方式的碳收支强度进行研究；分析了不同土地利用经济产值与碳收支的相关性,就土地利用单位产值的碳收支变化的特点和原因进行了探讨。 (3)利用碳支出/碳收入比率和碳收入盈余额的变动数据,分析得出了2000-2010年北碚区主要地类碳平衡能力降低的原因及特征。预测分析了北碚区2010-2015年主要地类碳收支平衡的变动趋势,得出北碚区碳收支平衡临界年份在2015年左右的结论。 (4)探讨构建碳收支地理信息决策支持系统的可能性和必要性,明确了在现有开发平台和组件的支持下系统建设的目标和任务。就系统的功能、框架,开发技术路线进行了探讨。 (5)针对北碚区平衡碳支出能力下降的问题提出碳减排的建议,主要有：调整土地利用方式、优化能源结构、改变生活方式、创新决策工具,提高政府决策水平等,以期为北碚区进一步做好节能减排工作提供指导。

【关键词】：碳收支 遥感 地理信息 土地利用 北碚区
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S153;S127
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