基于GWR模型的涼水自然保護(hù)區(qū)森林生物量空間分布研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響越來越大，特別是大氣中C02等溫室氣體濃度在逐年增加，從而導(dǎo)致全球溫度不斷升高。通過植被的光合作用，可將大氣中二氧化碳固定成有機(jī)物質(zhì)，而森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，因此森林生物量的研究已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。由于生物量分布存在空間非平穩(wěn)性，因此及時準(zhǔn)確地獲取森林生物量的空間分布信息對精確預(yù)估生物量具有重要意義。本文的研究內(nèi)容是利用2009年收集的黑龍江省涼水自然保護(hù)區(qū)圓形樣地和方形樣地數(shù)據(jù)及保護(hù)區(qū)內(nèi)的地形

2、數(shù)據(jù)，分析森林生物量的空間分布模式，并結(jié)合林分因子和地形因子，建立GWR模型和OLS模型，評價模型預(yù)估效果。
　　首先，本文選取涼水自然保護(hù)區(qū)作為研究區(qū)，采用地理信息系統(tǒng)(GIS)空間分析方法進(jìn)行定量分析。本文采用了探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)方法，探索森林生物量空間分布的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及空間變化趨勢，結(jié)果表明涼水自然保護(hù)區(qū)森林生物量數(shù)據(jù)不符合正態(tài)性，且在東西方向上呈現(xiàn)沿二次曲線的變化趨勢，在南北方向上呈現(xiàn)直線上升的變化趨勢;本

3、文進(jìn)一步采用應(yīng)用Moran'sⅠ統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行空間自相關(guān)分析，結(jié)果表明涼水自然保護(hù)區(qū)森林生物量呈現(xiàn)出一定程度的空間集聚，研究區(qū)域的西部、北部及東部出現(xiàn)“熱點(diǎn)”現(xiàn)象，研究區(qū)域的中下部為生物量的“冷點(diǎn)”，同時，一定范圍內(nèi)的森林生物量呈現(xiàn)隨機(jī)分布。
　　其次，以森林生物量為因變量，以林分平均胸徑(AVG-DBH)、每公頃株數(shù)(TPH)，海拔(Elevation)、坡度(Slope)及作為自變量，構(gòu)建最小二乘模型，通過變量選擇，最終選擇對生物

4、量有顯著影響的平均胸徑(AVG-DBH)和海拔(Elevation)，建立線性最小二乘模型，并對線性回歸模型進(jìn)行檢驗(yàn)和殘差分析;然后使用GWR4.0統(tǒng)計(jì)軟件建立地理加權(quán)回歸模型。用Moran'sⅠ統(tǒng)計(jì)量來描述模型殘差的空間自相關(guān)性;結(jié)果表明，森林生物量在黑龍江省的分布具有空間效應(yīng)。海拔、胸徑都影響著森林生物量的空間分布。
　　最后，通過模型之間比較發(fā)現(xiàn)，無論是模型擬合還是預(yù)估，地理加權(quán)回歸模型都要明顯好于全局模型（最小二乘模型）。