亞熱帶典型森林冠層參數(shù)及碳儲(chǔ)量定量估算研究.pdf

1、亞熱帶森林作為森林生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵的組成部分，在碳循環(huán)研究中發(fā)揮了極其關(guān)鍵的作用。探索亞熱帶森林冠層參數(shù)和碳儲(chǔ)量對(duì)評(píng)價(jià)亞熱帶森林對(duì)全球氣候變化的貢獻(xiàn)具有重要的理論和實(shí)踐意義。目前冠層參數(shù)遙感估算多采用統(tǒng)計(jì)模型，模型簡(jiǎn)單但難以反映冠層參數(shù)的輻射傳輸機(jī)制。本研究基于Landsat8OLI遙感影像，結(jié)合地面樣地調(diào)查數(shù)據(jù)，利用輻射傳輸模型反演了浙西北亞熱帶地區(qū)闊葉林、針葉林和竹林的葉面積指數(shù)和葉綠素，并估算了研究區(qū)的碳儲(chǔ)量，為從遙感機(jī)理方面解釋亞熱

2、帶森林的固碳過(guò)程和碳匯潛力提供基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)和科學(xué)參考。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　1、Landsat8OLI遙感圖像結(jié)合地面調(diào)查數(shù)據(jù)，在分析地面反射光譜特征的基礎(chǔ)上，對(duì)浙西北山區(qū)的森林類型進(jìn)行分類研究，并以竹林為例提取浙江省竹林面積和分布特征。
　　2、在毛竹葉片光合日變化及其反射光譜同步監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)葉片反射光譜進(jìn)行小波變換并計(jì)算小波植被指數(shù)，然后尋找與Pn相關(guān)性較好的植被指數(shù)構(gòu)建反演模型，以實(shí)現(xiàn)毛竹葉片Pn的精

3、確反演。
　　3、利用輻射傳輸模型并引入不同的代價(jià)函數(shù)和正則化，構(gòu)造反射率-葉面積指數(shù)-葉綠素查找表，實(shí)現(xiàn)亞熱帶典型森林冠層參數(shù)高精度遙感反演。
　　4、建立亞熱帶典型森林碳儲(chǔ)量遙感估算模型，對(duì)碳儲(chǔ)量進(jìn)行定量估算。通過(guò)研究主要得到以下幾個(gè)方面的結(jié)論：
　　1、浙西北典型森林遙感分類總精度為80.0％，闊葉、針葉、雷竹和毛竹的生產(chǎn)者精度分別為75.6%、82.08%、75.6%和75.9%；實(shí)現(xiàn)了2014年浙江全省竹林分

4、布信息提取，總精度為78.82%，由分類圖統(tǒng)計(jì)得到全省竹林面積為90.27萬(wàn)公頃，與全省森林清查竹林面積89萬(wàn)公頃非常一致。
　　2、通過(guò)對(duì)毛竹葉片的光譜特征和凈光合速率的分析，發(fā)現(xiàn)凈光合速率對(duì)可見(jiàn)光及多個(gè)紅外波段較為敏感，如560nm、680、920nm、1600nm、2400nm等。由各層理想小波植被指數(shù)所構(gòu)建的多元線性模型反演得到毛竹葉片Pn與實(shí)測(cè)Pn之間呈極顯著的相關(guān)關(guān)系，R2為0.774，RMSE為0.288，構(gòu)建了多尺

5、度小波植被指數(shù)反演凈光合速率模型，其相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.88，精度較高。
　　3、基于輻射傳輸模型，反演得到葉面積指數(shù)(LAI)的精度均在75%以上，闊葉、針葉和竹林反演LAI與實(shí)測(cè)LAI之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.935、0.842和0.798；冠層葉綠素反演精度以闊葉林最高，相關(guān)系數(shù)為0.929，針葉次之，相關(guān)系數(shù)為0.771，竹林相對(duì)較低，相關(guān)系數(shù)0.693。說(shuō)明利用輻射傳輸模型可以較高精度的反演亞熱帶典型森林冠層參數(shù)，另外引入代