乔木林三维绿量遥感估算方法研究

发布时间：2020-07-16 22:03

【摘要】：森林作为陆地生态系统的主体,具有重要的功能和效益。森林也是地球上最庞大、最复杂、功能和效益较多的生态系统,对于改善生态环境、优化社会发展环境、促进生态文明建设和满足人们精神生活享受等方面起到了重要的作用。过去对于森林的研究大都使用绿地率、绿化覆盖率等二维评价指标,而相较于绿地率等二维评价指标来说,三维绿量评价指标是从立体空间角度对植被进行分析和研究,能够更加充分和全面的分析植被的结构和生态效益水平,能够深化人们对于植被研究的内涵,为植被体系生物量等的研究提供更加深入的技术支撑。本研究以广西自治区国有高峰林场界牌、六里、平甫、银岭、长客5个分场为研究区域,以林场的乔木林为研究对象,根据研究区域的实际情况将研究区的乔木林分为幼年桉树、成年桉树、阔叶类、针叶类共四个类型组,一共设立了 142个样地,在样地内测定样地的中心坐标、叶面积指数(LAI)和树木的树高、冠高、冠径等因子,并计算样地的三维绿量。根据样地中心点坐标,从Landsat-8号卫星遥感影像中提取样地各植被指数,分别建立各类型组的三维绿量(TGB)与叶面积指数和三维绿量与植被指数的反演模型,通过比较各个模型的拟合优度和反演精度,选出最优的反演推算模型用于估算研究区域乔木林的三维绿量。主要的研究成果包含以下几个方面:(1)从拟合的总体结果来看,各类型组的三维绿量与植被指数拟合模型的精度要高于三维绿量与叶面积指数的拟合模型。(2)在幼年桉树植被类型中,以TGB-RVI二次多项式模型的拟合精度最高,公式为:y=81.007x2-288.791x+508.418,R2=0.685,精度为 83.3%;成年桉树植被类型组中,以TGB-MSAVI二次多项式模型的拟合精度最高,公式为:y=458.193x2-331.351x+359.239,R2=0.662,精度为 82.6%;阔叶类植被类型组中,以TGB-RVI指数模型的拟合精度最高,公式为:y=1004.431e0.132x,R2=0.712,精度为81.7%;针叶类植被类型组中,以TGB-MSAVI二次多项式拟合模型的精度最高,公式为:y=-7751.145x2+10306.689x-2266.615,R2=0.864,精度为 86.1%。根据拟合结果的精度大于80%就可应用的研究经验可得,该拟合结果的反演模型可以用于实际应用。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S771.8
【图文】：

本文的主要研宄区域位于广西壮族自治区南宁市高峰林场界牌、六里、平甫、长逡逑客、银岭等分场，该区域地处南宁市中西部，东经１０８°邋１０＇？１０８°逦，北纬２２°逡逑５１＇邋￣２３°邋０１＇范围，距离市区约１５公里，如图２－１所示。逡逑．ｒｆ？逡逑々＿／■．？邋ｃ逡逑ｔ：：逦＼逡逑ｉ＇逦、逦，逡逑＇邋．’逦＇邋一邋ｄ１邋袋’逡逑图２－１研宄区地理位置图逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ邋Ｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｓｔｕｄｙ邋Ａｒｅａ逡逑２．１．２气候条件逡逑高峰林场位于北回归线南侧，属于亚热带季风气候，具有雨水充沛、气候温和、逡逑阳光充足、千湿分明等特点，年平均气温在２１．６°Ｃ左右，最高温度４０．４°Ｃ，最低气温逡逑－２．４。。。年平均降水量高达１３０４．２ｍｍ，平均湿度约为７９％0逡逑２．１．３森林植被概况逡逑高峰林场是广西自治区林业厅直属的国有林场，是广西规模最大的林场。下设逡逑１４个分林场。林场经营面积约８９万亩，其中林场内的造林面积约为４８万亩，环绕逡逑在南宁市的北部，被誉为南宁市的生态后花园；林场外的造林面积约为４１万亩，分逡逑布在全区３７个市（县、区）

择林相完整、有代表性的林地作为研究对象，样地的面积设为２０ｍＸ２０ｍ。最终在研逡逑究区域内选定了样地１４２块，其中幼年桉树样地３８个；成年桉树样地４０个；阔叶类逡逑样地３５个；针叶类样地２９个。样地分布图如图３－１所示。逡逑１２逡逑

图４－１幼年桉树ＴＧＢ－ＬＡＩ回归模型趋势图逡逑Ｆｉｇ．４－１邋Ｔｈｅ邋ｔｒｅｎｄ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ＴＧＢ－ＬＡＩ邋ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ邋ｍｏｄｅｌ邋ｆｏｒ邋Ｙｏｕｎｇ邋Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ逡逑从图４－１中可以看到，幼年桉树ＴＧＢ－ＬＡＩ的散点图中，散点分布较为集中，正逡逑如前文所分析的，该植被类型组各个回归模型的拟合情况都比较理想，通过对比可以逡逑发现，二次多项式模型的拟合效果稍好于其它模型，和前文所分析的二次多项式模型逡逑的决定系数Ｒ２最优的结果一致。逡逑ＴＧＢ逡逑Ｏ逡逑３５０．００－逦逦逡逑°逡逑栜逦０逡逑０逦ｕｒ逦—逡逑0邋逦邋0逡逑３３０邋００－逦°逦°逡逑°邋。逡逑Ｘｊｔ邋０逦０逡逑ｎ逡逑３１０．００－逦0逡逑３００．００－逦ｙ0邋／逦°逡逑？／邋８。逡逑／逡逑２９０．００逦１逦ｌｕｕ＂Ｉ邋＂逦＇Ｉ逦ｉ逦Ｉ逡逑．７０逦．８０逦．９０逦１．００逦１．１０逦１．２０逡逑ＬＡＩ逡逑图４－２成年桉树ＴＧＢ＿ＬＡＩ回归模型趋势图逡逑Ｆｉｇ．４－２邋Ｔｈｅ邋ｔｒｅｎｄ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ＴＧＢ－ＬＡＩ邋ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ邋ｍｏｄｅｌ邋ｆｏｒ邋ａｄｕｌｔ邋Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ逡逑２３逡逑

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本文编号：2758571