結(jié)合地形因子的酉陽(yáng)縣針葉林實(shí)際地表生物量遙感估算.pdf

1、森林生物量是衡量生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的重要指標(biāo)，也是研究森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要基礎(chǔ)。隨著遙感技術(shù)的快速發(fā)展，影像數(shù)據(jù)參與森林生物量反演的方法與手段日益推廣和完善。山地地區(qū)地形復(fù)雜，運(yùn)用傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)方法進(jìn)行大區(qū)域的生物量測(cè)量耗時(shí)長(zhǎng)、受限較大，在該區(qū)運(yùn)用遙感數(shù)據(jù)反演生物量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在遙感反演過(guò)程中，地形起伏對(duì)像元生物量影響顯著，而目前生物量反演研究中的地形校正主要為地表輻射校正，較少關(guān)注地形因素引起的像元實(shí)際地表面積和投影面積差異，而

2、這種差異將直接導(dǎo)致植被生物量估算結(jié)果的偏差。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴結(jié)合GIS空間分析，得到研究區(qū)的實(shí)際地表面積。影像地形校正后，單位像元面積最高值為965平方米，校正前后像元面積變化量最高達(dá)709平方米，約為影像像元單位面積的2.7倍。高值區(qū)域主要為酉陽(yáng)縣兩大高蓋地及南部山區(qū)，低值主要集中在地形較平坦、坡度較小的東部平壩區(qū)，與研究區(qū)地形起伏特點(diǎn)大體一致。⑵在SPSS軟件平臺(tái)上分析了41種影像因子、5種地形因子與針葉林生物量的

3、相關(guān)性。結(jié)果表明，3*3窗口下，GF-1 WFV影像紅光波段生成的紋理信息與生物量信息相關(guān)性總體較低，而影像近紅外波段、近紅外波段生成的均值紋理、差值植被指數(shù)和修正型植被指數(shù)與生物量信息的相關(guān)性顯著。⑶對(duì)遙感影像進(jìn)行分類實(shí)驗(yàn)，包括最大似然法監(jiān)督分類和 BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類兩種。分類結(jié)果顯示，與基于統(tǒng)計(jì)理論的傳統(tǒng)監(jiān)督分類方法相比，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)信息不完備的情況下，依然能夠在模式識(shí)別、知識(shí)處理等方面獲得較理想的效果。加入近紅外波段 co

4、rrelation紋理的三層 BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)總體分類精度為86.62%，比傳統(tǒng)監(jiān)督分類的精度增加了9.38%。與基于統(tǒng)計(jì)理論的傳統(tǒng)監(jiān)督分類方法相比，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法是獲取 GF影像地物空間分布信息的更佳途徑。⑷利用多元線性逐步回歸分析得到基于影像和地形因子的地面生物量反演模型，模型的相關(guān)系數(shù)為0.853。利用模型分別反演三維尺度與二維尺度上的像元生物量，研究結(jié)果表明，地形校正前后，單位像元面積上的生物量變化最大值為258.5t/hm2