多尺度森林碳分布空間仿真精度分析.pdf

1、由于全球氣候變暖所帶來的一系列氣候問題嚴重威脅著全球的經(jīng)濟發(fā)展和人類生活的質量,因此,全球氣候變暖不僅是全球生態(tài)環(huán)境研究的重點,同時也受到各國政府的高度重視。森林作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,在全球碳平衡和減緩全球氣候變化方面發(fā)揮著不可替代的作用。在森林資源清查數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)基礎上,利用多種方法進行碳儲量的多尺度估算對于評價該區(qū)的碳匯功能具有重要意義。
　　本文在總結國內外森林生物量及碳儲量估算研究成果、研究方法的基礎上,利用浙江省仙居

2、縣2008年323個樣地調查數(shù)據(jù)和同年的TM影像、MODIS影像,通過普通克里格插值、仿真模擬(序貫高斯協(xié)同模擬)對研究區(qū)森林碳密度進行估計獲得30m×30m的森林碳密度分布圖。此外,通過塊仿真模擬、回歸模擬方法對研究區(qū)森林碳密度進行估計獲得900m×900m的森林碳密度分布圖,初步探討了碳儲量和碳密度的空間分布特征。結果表明
　　(1)普通克里格插值圖、仿真模擬圖、塊仿真模擬圖、回歸模擬圖的分布趨勢與實際較為一致。碳密度較高的區(qū)

3、域多位于東北—西南走向的萍溪林場、西南部的國家級風景區(qū)、南部的苗遼林場及東部的村鎮(zhèn)稀疏地區(qū);碳密度較小區(qū)域及無林地多集中于研究區(qū)中部的永安溪流經(jīng)地區(qū),人口集聚地,村鎮(zhèn)分布區(qū)。
　　(2)普通克里格插值結果、仿真模擬結果,塊仿真模擬結果、回歸模擬結果在不同程度上都出現(xiàn)了“平滑”效應,即最大值減小,最小值上升。在30m×30m尺度上,普通克里格呈現(xiàn)的“平滑”效應較仿真模擬明顯,反映無林木地區(qū)的能力弱。
　　塊仿真模擬方法把制圖單

4、位由30m×30m轉換到900m×900m尺度上,受尺度效應影響,出現(xiàn)了“平滑”效應,但是經(jīng)過尺度轉換后的影像無論是從平均值上還是標準差上都與原始影像保持了基本的一致,結構信息沒有受到損失,受地表異質性、研究區(qū)域范圍等因素影響,空間相關性不高。不過塊仿真模擬為尺度轉換提供了一種新方法。
　　回歸模擬方法由于受MODIS影像,尺度轉換誤差、回歸誤差的傳播等因素的影響,呈現(xiàn)了最為明顯的“平滑”效應,出現(xiàn)了集聚的現(xiàn)象,但是在描述森林碳總

5、量方面相差不大。本研究通過仿真模擬的方法把點數(shù)據(jù)轉換成面數(shù)據(jù),通過地面數(shù)據(jù)的尺度上推與MODIS數(shù)據(jù)參與模型構建。此種方法可以把地面樣地數(shù)據(jù)與不同空間分辨率的遙感影像進行匹配,可以作為遙感估測森林碳方法的一種新嘗試。
　　(3)隨著尺度的上推,影像的分辨率越低,地表的異質性減弱,其呈現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的能力就會隨之減弱。通過交叉檢驗,以平均誤差、平均相對誤差、均方根誤差和標準均方根誤差為指標,仿真模擬的精度>塊仿真模擬精度>普通克里格插值