基于多源遙感毛竹林信息提取及地上部分碳儲量估算研究.pdf

1、竹林作為一種特殊的森林類型，在森林面積逐年減少的情況下，卻以更快的速度不斷增長，尤其是毛竹林具有較高的固碳能力，其巨大的碳儲量對全球碳平衡有重要貢獻(xiàn)，因此竹林資源受到廣泛關(guān)注并逐漸得到認(rèn)可。竹林資源遙感監(jiān)測、生物量/碳儲量的遙感估算以及竹林地表參數(shù)定量反演等方面的研究已經(jīng)取得一定進(jìn)展，但多采用LandsatTM等單一遙感數(shù)據(jù)源，研究范圍被局限在縣域或者更小的尺度上。我國地處世界竹子分布中心，竹林面積多分布廣，單一的數(shù)據(jù)源難以實現(xiàn)竹林資源

2、及其碳儲量/生物量的大面積同步監(jiān)測。
　　 本研究以長三角地區(qū)的浙江北部、江蘇南部和上海為研究區(qū)域，在LandsatTM毛竹林專題信息提取的基礎(chǔ)上，采用同期的MODIS數(shù)據(jù)利用MF技術(shù)，大面積提取了毛竹林的位置信息并估算地上部分碳儲量，為基于多源遙感大范圍竹林碳監(jiān)測提供技術(shù)支持，對全面評價我國竹林碳匯功能具有重要意義。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　 1.地面樣地調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過毛竹單株生物量模型和生物量碳儲量之間

3、的轉(zhuǎn)換系數(shù)計算每個樣地內(nèi)的毛竹林地上碳儲量，并根據(jù)面積比例關(guān)系將樣地內(nèi)毛竹林地上碳儲量轉(zhuǎn)換到MODIS尺度下的樣地清查碳儲量。
　　 2.對MODIS數(shù)據(jù)和TM毛竹林專題信息進(jìn)行空間配準(zhǔn)和裁剪，將TM尺度下毛竹林專題信息尺度轉(zhuǎn)換到MODIS尺度下，根據(jù)安吉縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的毛竹林信息進(jìn)行尺度轉(zhuǎn)換精度驗證。
　　 3.MODIS數(shù)據(jù)MNF變換后前五個主成份波段包含了90％以上的信息，用作分類特征波段，采用監(jiān)督分類法將研究區(qū)分為林地

4、、水體、耕地、城鎮(zhèn)、泥灘五種地物類型。
　　 4.選取毛竹林端元，采用匹配濾波的方法從林地信息中獲取毛竹林相對豐度，結(jié)合尺度轉(zhuǎn)換的TM毛竹林專題數(shù)據(jù)建立尺度效應(yīng)校正方程對毛竹林相對豐度進(jìn)行校正，從而獲取毛竹林像元豐度信息。
　　 5.結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計模型，采用向后剔除法篩選變量并建立多元線性碳儲量遙感估算模型，并用調(diào)查樣本對模型進(jìn)行評價，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步估算研究區(qū)碳儲量空間分布。
　　 通過研究得到以下幾方面的結(jié)論:

5、
　　 1.根據(jù)尺度轉(zhuǎn)換前后安吉縣14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的毛竹林面積，從面積變異方面評價了尺度轉(zhuǎn)換效果，尺度轉(zhuǎn)換前后的相關(guān)系數(shù)為0.9975，標(biāo)準(zhǔn)差為821.1，滿足尺度轉(zhuǎn)換的精度要求，為校正MODIS數(shù)據(jù)的毛竹林匹配濾波結(jié)果提供保證。
　　 2.研究區(qū)土地利用類型劃分為水體、泥灘、耕地、城鎮(zhèn)、林地等5大類，采用MODIS數(shù)據(jù)的分類效果較好，分類總精度達(dá)92.97％，kappa系數(shù)為0.888，為毛竹林信息提取提供精度保證。

6、　　 3.MNF2、3兩個主成份能較好的從林地中提取毛竹端元，采用匹配濾波毛竹林信息提取結(jié)果表明，多數(shù)縣市毛竹林信息提取精度較高，毛竹林估算面積與實際面積之間的相關(guān)指數(shù)R2為0.8453?？h域尺度上，毛竹林信息提取精度達(dá)到78.99％，省域尺度上達(dá)到86.66％，當(dāng)然淳安、桐廬、仙居等部分地區(qū)仍存在一定的高估現(xiàn)象。
　　 4.NDVI2、MNF3、MNF5、MNF9、MNF10這5個變量入毛竹林碳儲量估算模型，模型的調(diào)整決定系