崇明濕地碳源-匯監(jiān)測(cè)和管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、自工業(yè)革命以來，全球大氣CO2濃度急劇上升，由CO2及CH4等溫室氣體濃度的增高所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)已被大多數(shù)科學(xué)家證實(shí)為全球變暖的主要原因。2009年哥本哈根氣候峰會(huì)的召開，顯示出了全球?qū)厥覛怏w排放導(dǎo)致全球氣候變化的普遍認(rèn)同。中國(guó)政府在峰會(huì)前宣布，到2020年中國(guó)單位GDP二氧化碳排放要比2005年下降40％～45％。崇明作為上海市可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，在《崇明三島規(guī)劃》中明確了生態(tài)島的發(fā)展定位。2009年11月，在“科技部和上海市

2、人民政府2009年部市工作會(huì)商會(huì)議”上，把“開展崇明生態(tài)島綠色經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)示范”列為重要議題，這意味著崇明在大力推進(jìn)生態(tài)島建設(shè)的同時(shí)，在發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)、社區(qū)和產(chǎn)業(yè)方面要有所創(chuàng)新，為上海市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和碳增匯減排上做出貢獻(xiàn)，并可能成為全國(guó)乃至全世界低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展典范。
　　 本文正是在崇明生態(tài)島建設(shè)的大背景下，分析和總結(jié)了前人的研究成果，以現(xiàn)有崇明濕地生態(tài)系統(tǒng)碳通量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)和MODIS遙感影像數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，結(jié)合GIS技術(shù)，數(shù)據(jù)

3、庫(kù)技術(shù)，軟件工程技術(shù)，建立了崇明島濕地碳源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，碳源/匯模型庫(kù)以及基于遙感信息自動(dòng)解譯的專題影像數(shù)據(jù)庫(kù)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)“碳過程-區(qū)域遙感耦合模型”的編碼開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域濕地碳固定、碳儲(chǔ)量的格網(wǎng)化計(jì)算，為崇明濕地生態(tài)系統(tǒng)碳固定、釋放和封存進(jìn)行長(zhǎng)期計(jì)算和評(píng)估提供了數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，為國(guó)家和上海市碳增匯減排工作提供必要的知識(shí)、技術(shù)和數(shù)據(jù)貯備。本文主要研究成果如下：
　　 首先，運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，針對(duì)崇明碳源實(shí)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)

4、了崇明碳源碳匯在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；結(jié)合遙感技術(shù)以及軟件工程技術(shù)，基于MODIS遙感影像數(shù)據(jù)，建立了崇明島遙感影像專題數(shù)據(jù)庫(kù)以及結(jié)合模型庫(kù)技術(shù)和GIS技術(shù)，針對(duì)基于遙感驅(qū)動(dòng)碳源碳匯估算模型，初步構(gòu)建了崇明濕地碳源碳匯模型庫(kù)。并在這些數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上開發(fā)了管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了崇明碳源碳匯數(shù)據(jù)和成果的信息化、可視化的綜合管理。
　　 其次，運(yùn)用RS和GIS一體化開發(fā)技術(shù)，在碳源碳匯實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，遙感專題庫(kù)和模型庫(kù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用.NET平臺(tái)C＃語言實(shí)

5、現(xiàn)了崇明濕地碳源碳匯監(jiān)測(cè)和管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了RS和GIS的集成：使用RS模塊對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和參數(shù)自動(dòng)化反演，運(yùn)用模型庫(kù)技術(shù)進(jìn)行碳源/匯的估算，運(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行了可視化的顯示。在遙感數(shù)據(jù)處理前期，運(yùn)用了IDL的快速圖形顯示和影像處理能力，對(duì)處理過程進(jìn)行了可視化的顯示，使用戶能夠看出變化。在結(jié)果表現(xiàn)上通過專題圖的形式，使得表現(xiàn)直觀和多樣。最后，在前面工作的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)中主要功能模塊為例，做了應(yīng)用分析和評(píng)價(jià)。結(jié)果表明系統(tǒng)能夠