基于RS和GIS的森林生物量估算研究.pdf

1、森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，在陸地生態(tài)系統(tǒng)各植被類型中，森林控制著地上碳蓄積的80％和地下碳蓄積的40％，在全球碳循環(huán)中起著重要的角色。利用衛(wèi)星圖像分析生態(tài)系統(tǒng)生物量是研究區(qū)域生態(tài)格局的重要手段，遙感為我們快速有效的估算森林生物量和C儲量提供了一種行之有效的方法。中國東部南北樣帶(NSTEC)作為GCTE第15條樣帶，覆蓋森林面積大、森林植被類型廣泛，為我們研究森林生物量提供了一個很好的平臺。
　　本文以中國東部南北樣帶(NSTEC

2、)森林為研究對象，以地面實測的歷史生物量樣方數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)、遙感影像波段值、植被指數(shù)等為數(shù)據(jù)源，借助遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)理統(tǒng)計及空間分析技術(shù)等，分析了地面樣地生物量與遙感因子、地學(xué)因子和氣象因子之間的相關(guān)關(guān)系，逐步確定影響估測森林生物量的因子變量，探討基于遙感和地學(xué)信息的森林生物量遙感估測方法，建立了基于TM數(shù)據(jù)的以象元為單位的歷史森林生物量的多元線性回歸估測模型，并進行了模型的檢驗與精度評價。同時利用06、07年TM數(shù)

3、據(jù)和相應(yīng)年份的modis影像，結(jié)合同期的區(qū)域空間氣象插值數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)進行了模型NSTEC區(qū)域上的推廣，從而得到了現(xiàn)階段的中國東部南北樣帶的森林生物量分布圖。論文的研究內(nèi)容和成果體現(xiàn)在以下方面:
　　(1)根據(jù)具體情況，搜集處理了樣帶范圍內(nèi)的遙感數(shù)據(jù)，包括GLS1990TM數(shù)據(jù)、
　　2006-2007時間段TM以及同時期的Modis數(shù)據(jù)，利用遙感數(shù)據(jù)進行了NDVI，RVI，DVI，SAVI，MSAVI等植被指數(shù)的提取。利

4、用歷史森林生物量數(shù)據(jù)庫和GLS1990 TM數(shù)據(jù)集，結(jié)合樣帶范圍內(nèi)的降水、溫度、DEM等數(shù)據(jù)，進行了變量之間的相關(guān)分析和因子的選擇，建立了森林生物量與植被指數(shù)、降水、溫度、DEM的多元線性回歸模型。
　　(2)利用2006-2007年間的樣帶TM數(shù)據(jù)及Modis數(shù)據(jù)，建立了TM數(shù)據(jù)和Modis數(shù)據(jù)間紅波段和近紅外波段之間的線性轉(zhuǎn)換方程，對Modis數(shù)據(jù)的紅波段和近紅外波段進行轉(zhuǎn)化后，進行相應(yīng)植被指數(shù)的提取。從而利用所建的模型進行森

5、林生物量模型區(qū)域上的推廣，最終得到了現(xiàn)階段NSTEC的森林生物量分布圖。
　　(3)在中國東部南北范圍內(nèi)，利用選取剖面線的方法，分析了森林生物量在各剖面線上的變化規(guī)律，并用梯度分析的方法分析了生物量沿降水梯度、溫度梯度、植被指數(shù)梯度的分布規(guī)律，從而分析了森林生物量的時空變化模式。
　　結(jié)果表明，在中國東部南北樣帶范圍內(nèi):氣候因素是影響生物量的主導(dǎo)因素，氣溫、降水的大小及其區(qū)域分布都將直接影響著森林生物量的大小，且森林生物量隨