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[期刊] 资源科学
[作者]
刘卫国 潘晓玲 高炜 师庆东 吕光辉 郭凯
利用阜康绿洲地区2003年8月野外实测53个样方的生物量干重数据和同期的陆地卫星MODIS的1通道,2通道250m遥感图像数据,分析了植被指数NDVI与绿洲植被生物量的相关关系,进而建立该遥感植被指数与绿洲生物量的一元线性和非线性回归模型,并对不同回归模型进行分析比较。研究表明:植被指数NDVI与绿洲生态系统植被生物量之间存在较好的相关性;所建遥感植被指数与绿洲植被生物量的回归模型中,三次方程得到的非线性回归模型(Y=-5593·3NDVI3+7509·7NDVI2-1268·9NDVI+191),是最适合用于监测阜康绿洲生态系统植被生物量的监测;利用该模型进行反演同年4月~9月研究区的生物量...
关键词：
生态系统 遥感 植被指数 生物量
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
黄屹杰 张加龙 胡耀鹏 程滔
【目的】采用遥感数据估算森林地上生物量仍存在一些不确定性问题，研究估算过程中的误差来源及其占比，对提高森林地上生物量的估测精度具有重要意义。【方法】从遥感影像提取因子，结合高山松Pinus densata外业调查数据，建立多元线性回归、梯度提升回归树、随机森林等3种地上生物量估测模型，对样地尺度与3种模型的不确定性进行分析和度量。【结果】(1)高山松单株生物量模型不确定性为16.43%，样地尺度的不确定性为7.07%；(2)多元线性回归模型残差不确定性为34.86%，参数不确定性为21.30%，与样地不确定性合成后总不确定性为41.45%；(3)非参数模型中，梯度提升回归树估测高山松地上生物量的总不确定性为23.12%，随机森林为19.42%。【结论】3种遥感估算模型中，非参数模型的不确定性明显低于参数模型。相较于样地尺度，遥感估算模型的不确定性对地上生物量估算精度的影响较大。图3表3参26
[期刊] 草业科学
[作者]
张凡凡 贾子玉 庄前友 红梅 程云湘
利用高光谱遥感技术能够高效，无损，快速的获取草地地上生物量，对草地畜牧业的高效管理，动态监测及草畜供求关系平衡等方面具有重要意义。为了探求估算生长期针茅群落地上生物量最适宜的光谱变量与植被指数，本研究在内蒙古锡林郭勒盟镶黄旗牧场获取光谱反射率与地上生物量数据，通过原始高光谱数据以及一阶微分，植被指数，绿峰与红谷等变量，运用回归模型建立相应地上生物量估算模型并对比评价模型精度。结果表明：克氏针茅（Stipa krylovii）群落在7-8月的牧草生长过程中，生物量逐渐增加，8-9月牧草枯黄明显，生物量明显下降。对原始高光谱进行微分处理有助于提高敏感波段与地上生物量的相关性；在高光谱变量中，利用红边斜率（Dr）构建的线性模型精度最佳，R2为0.94，均方根误差（RMSE）为1.97g/m2，平均相对误差（MAE）为1.97g/m2。在植被指数中，利用土壤调整植被指数（SAVI）构建的多项式模型精度最佳，R2为0.92，RMSE为1.15g/m2，MAE为1.39g/m2。本研究能够为用不同高光谱变量估算针茅群落地上生物量提供科学依据，为快速精准的牧区天然草场遥感监测提供方法和技术支持。
关键词：
生物量 高光谱遥感 模型估测 波段优选
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
田晓敏 张晓丽
生物量是林业和生态应用研究的重要信息,森林生态系统地上生物量估算的遥感技术引起了国内外学者的广泛关注。总结与探讨不同数据源与估算方法能够为森林地上生物量的估算提供指导。本文首先总结并探讨单传感器遥感数据,包括光学遥感、合成孔径雷达与激光雷达数据在森林地上生物量估算中的应用,以及协同使用多源遥感数据估算森林地上生物量的优势;然后论述森林地上生物量估算的传统模型估算法与机器学习估算方法(决策树法、K最近邻法、人工神经网络、支持向量机、最大熵)。多源遥感数据集成能够结合不同数据的优势,能够为森林地上生物量估算提供丰富的特征信息,结合机器学习估算方法,是提高森林地上生物量估算的准确性的发展趋势。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
姜立鹏 覃志豪 谢雯 王瑞杰 徐斌 卢琦
草地生态系统是我国陆地上面积最大的生态系统,不仅生产大量的产品,而且提供巨大的生态服务功能。利用遥感技术估算草地生态系统服务价值,具有廉价、动态、快速、范围广等优点,并可解决传统方法所不能解决的空间异质性问题。论文考虑有机物质生产、维持CO2和O2平衡、营养物质循环、对环境污染的净化作用、土壤侵蚀控制和涵养水源等主要服务功能,提出了一个基于净初级生产力(NPP)和植被覆盖率的草地生态系统服务价值估算方法,并介绍了从MODIS数据反演NPP和植被覆盖率的方法。对2003年我国草地生态系统服务价值的估算结果表明,我国草地生态系统总服务价值达17050.25×108元,平均48.44×104元/km...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
黄志宏 陈步峰 周光益 吴仲民 王旭 李根 梁瑞友
粤北南岭是我国中亚热带生物多样性热点地区,森林覆盖率高,具有典型的中亚热带常绿阔叶林群落。本研究在进行样地测定的基础上,采用传统的样地收获法实测了小坑流域地带性植被天然次生林3块代表性样地(小红栲-木荷群落、藜蒴栲-小红栲群落、木荷-杉木群落)生物量,在此基础上,应用相对生长方程法估算了该生态系统生物量。结果表明:(1)群落是以藜蒴栲、小红栲与木荷为主要建群种,为地带性植被类型;杉木也占有重要地位,这与其中一个群落由杉木林皆伐转换而来有关;群落物种的重要值分布符合正态分布;(2)胸径与地上生物量的曲线拟合回归方程B(kg.tree-1)=0.128*D2.367 8可获得二者较高的相关性(p=...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
胡波 孙睿 陈永俊 冯丽超 孙亮
植被净生态系统生产力(NEP)和净第一性生产力(NPP)作为表征植被活动的关键变量,在全球变化研究及区域生态环境评价中起着很重要的作用。Biome-BGC是一个模拟生态系统植被和土壤中的能量、水、碳、氮的流动和存储的生物地球化学循环模型。论文利用2004年时间序列MODIS LAI遥感产品和气象数据,对黄淮海地区的NEP和NPP进行了模拟估算,由于Biome-BGC模型没有农作物生理生态参数,农作物模拟通过修改草地生理生态参数,并在增加施肥、灌溉和收割代码基础上实现。结果表明,2004年黄淮海地区NEP、NPP呈现南部大于北部的空间分布特征;不同植被类型平均NEP和NPP大小顺序分别为:混交林...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
谭清梅 刘红玉 张华兵 王聪 侯明行
以盐城湿地自然保护区核心区的ETM+图像数据和同期野外实测的31个样方地上生物量干重、湿重数据为数据源,分析了15个遥感信息变量与湿地植被地上生物量干重、湿重的相关关系,并选择在0.01水平上显著相关的8个遥感变量建立一元线性回归模型、一元曲线回归模型以及多元逐步回归模型,并对比得出最优模型,进而计算出整个研究区的地上生物量。研究得出:①与研究区湿地植被地上生物量干重和湿重相关性最大的都是ETM+4波段,干重的相关系数为0.833,湿重的相关系数为0.796;②研究区植被地上生物量干重和湿重的遥感估算模型都是一元三次函数模型,且干重模型的拟合精度要优于湿重模型;③得到研究区地上生物量干重总重量...
[期刊] 草业科学
[作者]
徐祖平 舒朗朗 吴文桂 王子芝 程鑫萌 廖声熙
草地类型划分及其生物量估测对于草地管理与保护具有重要意义。香格里拉草地资源丰富，类型多样，属同纬度高海拔草地的典型代表。为了提升高原复杂地形下草地资源信息的质量，以香格里拉市为研究区，基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine，GEE）云平台和Sentinel-2遥感影像，结合光谱、植被指数、纹理和地形特征构建了33个原始特征，并使用递归特征消除（Recursive Feature Elimination，RFE）和特征重要性得分进行特征优化，采用随机森林（Random Forest，RF）、支持向量机（Support Vector Machine，SVM）、分类回归树（Classification And Regression Trees，CART）和梯度提升决策树（Gradient Boosting Decision Tree，GBDT）4种算法对研究区域草地进行提取与分类，最后基于地面样地数据对地上生物量（Aboveground Biomass，AGB）进行反演。研究结果表明：1）RFE算法将特征数压缩到了21个，且海拔特征对草地类型的划分具有最高的重要性；2）RF算法的分类精度最高，总体精度（Overall Accuracy，OA）为91.41%，Kappa系数为88.18%；3）将香格里拉草地可分为5种类型，草地总面积为3265.77 km~(2)，面积最大的类型为亚高山草甸，其面积为2230.03 km~(2)，占草地总面积68.28%，其次为高寒草甸，约占草地总面积18.42%；4）建立了地上生物量与差异植被指数（Difference Vegetation Index，DVI）的二次多项式预测模型，R~(2)为0.783，均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）为154.72 g·m~(-2)；5）香格里拉草地总AGB为152.15万吨，亚高山草甸AGB为102.41万吨，占总AGB的67.31%，其次高寒草甸为27.37万吨，占总的17.99%。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
王金亮 程鹏飞 徐申 王小花 程峰
森林生物量是陆地生态系统碳循环过程中最主要的参数,森林生物量准确估算是进行森林碳循环和碳储量及变化分析的基础。以香格里拉这一特殊区域为研究区,以野外调查样方数据为基础,利用植被指数、降水、积温、太阳总辐射量、海拔等多个因子,组合成遥感综合因子层、地理综合因子层与水、光、热一同构成变量,建立了研究区丽江云杉Picea likiangensis-长苞冷杉Abies georgei林,川滇高山栎Quercus aquifolioides林,云南松Pi-nus yunnanensis林,高山松Pinus densata林等4个建群种森林生物量遥感估算模型,并进行了检验。据此模型开展其生物量估算研究,结...
[期刊] 草业科学
[作者]
王彩玲 王一鸣
受人为和气候变化的影响，草地退化、沙化的现象愈发严重，对草地的监测和保护亦变得愈发重要。生物量是评价草地生态状况的重要指标之一，草地生物量的估算对草地资源管理、生态修复与保护都有着重要的意义。随着遥感技术的发展与植被机理模型的广泛应用，针对草地生物量的估算方法也不断发展，主要分为遥感反演和植被机理模型估算两种方法。本文系统地阐述了遥感反演中的经验回归方法和辐射传输模型，还有基于植被机理的作物生长模型和草地生长模型。此外，本文还介绍了在农业估产领域已经被广泛应用的数据同化技术，分析了在草地生物量同化估算过程中，遥感数据与机理模型存在的互补优势，提出了目前存在的问题和未来发展需求：在简化模型的同时，保证估算的稳定性和准确性并兼顾植被的机理性是未来草地生物量估算的研究重点。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
曾晶 张晓丽
以高分一号遥感影像为数据源，结合外业实测数据，通过提取植被指数因子、波段组合因子以及地形因子等１９个因子，建立崂山林场生物量多元线性反演模型，进而分析该反演模型的精度和优缺点，估测崂山林场森林生物量。结果表明：应用多元线性回归法建立的生物量模型平均反演精度达到８０．７５％；根据反演出的林分生物量估测模型，估测崂山林场２０１３年的林分生物量为４０２ ４８５．４４ ｔ。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
饶滴滴 于秀波 李鹏 夏少霞 孟竹剑 刘影
基于Sentinel-2植被指数,应用回归分析法分析了鄱阳湖碟形子湖泊(常湖池)的苔草(Carex)群落生物量与植被指数的关系,并探讨了高程水位和气温变化对其的影响。研究结果表明:(1)10种常用的植被指数中,土壤调节植被指数(Soil Adjusted Vegetation Index,SAVI)是常湖池苔草春季生长中后期(3月22日至5月5日)地上生物量估算的最佳植被指数,SAVI构建的三次多项式是常湖池苔草地上生物量最优遥感估算模型,其均方根误差为73.91 g/m2,预测吻合度为71.90%,苔草生物量分布总体表现为自湖心到湖岸逐渐增加。(2)3月22日(春季苔草生长中期)和5月5日(春季苔草生长后期)苔草的地上总生物量分别为1.06×105kg和3.28×105kg,单位面积苔草生物量分别为77.56 g/m2和208.44 g/m2,这与鄱阳湖其他子湖单位面积生物量一般低于300 g/m2相一致。(3)常湖池苔草生长受高程、水位和气温多重要素综合影响。3月底常湖池13.47 m高程(黄海高程,参考星子站水位,下同)以下苔草植株矮小,生物量积累较少;13.47 m高程以上区域受前期低温胁迫,生物量增长缓慢。随着气温回暖,出露区域的苔草生物量逐渐积累,并随高程增加而增长。
[期刊] 林业科学
[作者]
董德进 周国模 杜华强 徐小军 崔瑞蕊 沈振明
结合野外调查数据和Landsat5TM影像,分析6种地形校正方法(Teillet-回归,Cosine,C,SCS,SCS+C和Minnaert)对雷竹林地上生物量遥感估算的影响。结果表明:1)除Cosine和SCS方法存在校正过度现象,其余4种地形校正方法均具有良好的校正效果;2)6种地形校正方法均可提高TM4,TM5与地上生物量的相关性,且RVI,NDVI和SAVI这3种植被指数与生物量之间的相关性也得到改善;3)与原始影像相比,6种地形校正后的遥感数据都能不同程度地提高雷竹林生物量估算精度,以Teillet-回归校正后所建雷竹林地上部分生物量估算模型精度最高,相关系数从0.441提高到0....
[期刊] 农业技术经济
[作者]
李芳
本文以新疆绿洲为研究对象,通过建立产业生态系统评价指标体系,借鉴协调度模型,从静态和动态角度考察1995—2009年新疆产业生态系统的协调性。从静态角度看,两个子系统逐渐从不协调走向协调的状态,特别是2001—2004年波动幅度较大,交替出现不协调与很协调的状态。从动态协调度来判断,产业生态系统协调度呈现缓慢上升趋势,但协调程度不高。本文认为产业结构优化升级及其与生态系统的持续协调是经济发展方式转型的必然选择。
关键词：
绿洲 产业生态系统 协调性 协调度
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