基于遥感数据的多年平均物候不确定性研究

多年平均物候能够反映植被生长发育节律的均衡状态,是植被物候模拟与预测的关键参数之一。遥感已广泛用于地表物候监测,是空间多年平均物候信息的重要来源。然而,基于遥感的多年平均物候存在不同计算方法,如先确定每年时序曲线的物候点再求平均值（平均法）,以及先求多年平均时序曲线再确定物候点（参考曲线法）。上述方法的结果可能存在差异,但目前尚缺乏对这一不确定性及其影响的认识。针对该问题,本研究利用2001年—2016年遥感植被指数数据,分别在平均法和参考曲线法下提取中国森林生长季起始时间的多年平均值（■）,比较■的差异（■）及其空间异质性;进一步选取物候研究中常用指标,即以■为基础的温度“季前时长PD (Preseason Duration)”,分析■不同计算方法对物候—气候关系的潜在影响。结果表明,（1）不同方法下的■差异显著,总体上平均法小于参考曲线法（-2.6±2.2 d,占88%）,其中存在8.0%和6.0%的有效像元其动态平均法和固定平均法小于参考曲线法超过7 d,主要分布在东南丘陵地区。（2）■具有显著的空间异质性,主要表现为随年均温的升高而减小（Slope=0.07 d/℃,P<...     

中国东北地区林地面积变化的动态模拟

There is plenty of forests in Northeast China which contributes a lot to the conservation of water and land resources, produces timber products, and provides habitats for a huge number of wild animals and plants. With changes of socio-economic factors as well as the geophysical conditions, there are dramatic changes on the spatial patterns of forest area. In this sense, it is of great significance to shed light on the dynamics of forest area changes to find the underlining reasons for shaping the changing patterns of forest area in Northeast China. To explore the dynamics of forest area change in Northeast China, an econometric model is developed which is composed of three equations identifying forestry production, conversion from open forest to closed forest and conversion from other land uses to closed forest so as to explore the impacts on the forest area changes from demographic, social, economic, location and geophysical factors. On this basis, we employ the Dynamics of Land System (DLS) model to simulate land-use conversions between forest area and non-forest cover and the land-use conversions within the sub-classes of forest area for the period 2000–2020 under business as usual scenario, environmental protection scenario and economic growth scenario. The simulation results show that forest area will expand continuously and there exist various kinds of changing patterns for the sub-classes of forest area, for example, closed forest will expand continuously and open forest and shrub will decrease a little bit, while area of other forest will keep intact. The research results provide meaningful decision-making information for conserving and exploiting the forest resources and making out the planning for forestry production in the Northeast China region.     

ICESat-2植被冠层高度和地表高程数据产品用于森林高度提取的效果评价

由美国宇航局(NASA)研制的新一代冰、云和陆地高程卫星(ICESat-2)于2018-09-15发射成功,其搭载的先进地形激光测高系统(ATLAS)采用微脉冲多波束光子计数激光雷达技术,可用于全球高程线采样数据的获取.目前公开发布了9种数据产品,其中包括植被冠层高度和地表高程数据产品(ATL08),为全球森林结构参数...     

祁连山国家公园森林地上碳密度遥感估算

准确、及时地绘制森林地上碳密度图是了解全球碳循环的必要条件.虽然星载激光雷达(如ICESat/GLAS)数据已被广泛用于估算大尺度的森林地上碳密度分布,但地形坡度对GLAS提取冠层高度精度的影响往往限制了其在山区森林的应用.通过以祁连山国家公园为研究区域,结合GLAS数据、Landsat OLI(Operational...     

基于高光谱的土壤碳酸钙含量估算模型研究

土壤中碳酸钙的含量是土壤分类及肥力评价的重要依据.研究选取陕西省黄土高原区的78个黄绵土土壤样品为研究对象,在分析碳酸钙含量的基础上,采用SVC HR-1024i便携式光谱仪获取土壤样品的可见光、近红外与短波红外高光谱反射率(350～2500 nm)数据,对原始光谱曲线分别进行一阶微分、二阶微分和连续统去除3种数学变换...     

3S技术在城市森林建设中的应用——以太原城郊森林公园建设为例

在城市森林建设管理中充分利用3S技术对空间信息的快速获取、存储、分析优势,可以大大提高城市森林的建设质量与效率。本论文分析了城市森林建设各阶段对3S技术的应用需求,并以太原城郊森林公园的建设管理为例,阐述相关技术路线与应用形式。     

伏牛山地区森林生态系统服务权衡/协同效应多尺度分析

森林生态系统服务权衡与协同研究已成为当前相关学科的研究热点和前沿,对服务权衡与协同关系的多尺度分析有助于更加有效地实施森林资源管理。综合森林类型图、NDVI、气象和土壤等多源数据,借助CASA模型、InVEST 3.2模型和ArcGIS 10.2软件,开展伏牛山地区森林生态系统服务评估,运用空间叠置方法从多个空间尺度（区域、南北坡、垂直带）探讨服务权衡与协同效应。结果表明：① 研究区森林生态系统平均蓄积量为49.26 m ³/hm ²,碳密度为156.94 t/hm ²,供水深度为494.46 mm,土壤保持量为955.4 t/hm ²,生境质量指数为0.79。② 区域尺度上,28.79%的森林服务之间存在高协同效应,10.15%的森林存在低协同效应,61.06%的森林存在强权衡和弱权衡效应。③ 南北坡尺度上,南坡服务之间的协同关系优于北坡。垂直带尺度上,南坡中山落叶阔叶林带（SIII）服务之间协同关系最好,北坡低山落叶阔叶林带（NI）协同关系最差。     

距离式森林活力评价的研究与实践

森林活力是森林生长、更新的能力,其主要受垂直结构功能和水平景观格局的影响和制约。通过与原生林的比较,揭示与原生林群落结构或功能的差距可以一定程度上反映森林的活力水平。目前,中国基于“距离式”思想的森林活力评价方法仍局限于群落尺度,而新西兰学者则提出了结合多尺度、多要素且简单实用的森林活力评价方法。通过典型群落样方调查和森林斑块格局分析,获取云南石林喀斯特公园森林恢复更新数据和斑块格局,对照目标群落,依据6个评价项目与指标,评价了公园4种主要森林植被恢复的森林活力,结果显示：依滇青冈林（Form．Cyclobcdanopsis glaucoides）,云南木樨榄-滇青冈林（Form．Olea yunnanensis—Cyclobcdanopsis glaucoide）,团花新木姜子林（Form．Olea yunnanensis）,云南松林（Form．Pinus yunnanensis）的顺序森林活力降低;影响公园森林活力最主要的因素是森林斑块的抗干扰能力和物种源水平。     

基于不同因子分级法的滑坡易发性评价——以湖北远安县为例

本文以湖北省远安县为研究区,利用采集的资料,提取出了与滑坡发生相关的8类指标因子:高程、坡度、坡向、地层岩性、斜坡结构、断层、水系、公路。针对连续型致灾因子,选取定性等间距划分和频率比法划分得到两类指标因子体系,分别带入人工神经网络模型和随机森林模型,绘制得研究区易发性评价区划图。最后,利用ROC曲线图对4个模型的精确性进行分析,得到ANN模型的成功率和预测率分别为0.899和0.901,FR-ANN模型的成功率和预测率0.934和0.935; RF模型的成功率和预测率分别为0.886和0.886,FR-RF模型的成功率和预测率分别为0.928和0.929。以上说明,无论对于人工神经网络还是随机森林模型,基于频率比法的因子分级均表现出了更高的精确性。 更多还原     

基于机器学习的海洋环境预报订正方法研究

结合中尺度数值模式WRF预报数据和ERA5再分析资料,利用机器学习方法对WRF预报场的风场、温度、气压进行预报订正。采用ERA5作为真值,与原始WRF预报相比,利用随机森林模型可以将预报结果整体均方根误差降低44%以上,利用深度神经网络模型可以将预报结果整体均方根误差降低34%以上。通过随机森林模型实验得到不同输入特征对预报要素的影响程度,分析了关键的预报订正因子。