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(yán)重威脅著全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活的質(zhì)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(diǎn),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(chǔ)上,利用多種方法進(jìn)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(jié)國內(nèi)外森林生物量及碳儲量估算研究成果、研究方法的基礎(chǔ)上,利用浙江省仙居

2、縣2008年323個樣地調(diào)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(jìn)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(jìn)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(jié)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(fēng)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(jié)果、仿真模擬結(jié)果,塊仿真模擬結(jié)果、回歸模擬結(jié)果在不同程度上都出現(xiàn)了“平滑”效應(yīng),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(yīng)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(zhuǎn)換到900m×900m尺度上,受尺度效應(yīng)影響,出現(xiàn)了“平滑”效應(yīng),但是經(jīng)過尺度轉(zhuǎn)換后的影像無論是從平均值上還是標(biāo)準(zhǔn)差上都與原始影像保持了基本的一致,結(jié)構(gòu)信息沒有受到損失,受地表異質(zhì)性、研究區(qū)域范圍等因素影響,空間相關(guān)性不高。不過塊仿真模擬為尺度轉(zhuǎn)換提供了一種新方法。
　　回歸模擬方法由于受MODIS影像,尺度轉(zhuǎn)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(yīng),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(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(gòu)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(jìn)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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)均方根誤差為指標(biāo),仿真模擬的精度>塊仿真模擬精度>普通克里格插值