2011和2016年亚热带城市生态系统通量源区及CO_2通量特征——以上海市奉贤大学城为例

以上海市奉贤大学城为例,基于地理信息系统、涡动相关(EC)系统和通量源区模型分析了2011和2016年上海市奉贤大学城二氧化碳(CO_2)通量特征(CO_2通量、碳浓度)、通量源区的变化特征.分析结果表明:1)2011年CO_2通量日均值和CO_2质量浓度分别为0.6μmol·m^(-2)·s^(-1)和388 mg·L^(-1),2016年两者增加到了0.9μmol·m^(-2)·s^(-1)和406 mg·L^(-1);2)2011和2016年研究区内通量源区范围都随着大气稳定度的增加而增加;3)当大气处于稳定状态时,非主风向上的通量源区范围远远大于主风向上的通量源区范围;当大气处于不稳定状态时,主风向和非主风向上的通量源区长度相差较小.

上海市城市热场与植被指数的相关性

植被对城市热场具有调节作用,城市热场的分布和强度与归一化植被指数(NDVI)有密切的联系.通过对城市热场与植被指数(NDVI)相关性的研究,可以揭示它们的空间分布特征,反映城市空间结构和城市生态环境的发展变化.基于ARCGIS和ARCVIEW软件,使用GIS空间分析方法,从2003年上海市TM影像中计算提取上海市外环线以内区域的城市热场与植被指数(NDVI)的相关信息,建立城市热场与植被指数(NDVI)的回归拟合方程,对二者的关系进行分析.结果表明,城市热场与植被指数(NDVI)呈负相关关系.

基于SPOT5遥感影像的城市森林叶面积指数反演

本文以上海城市森林为研究对象,采用地面实验与遥感技术相结合方法,开展SPOT5遥感影像在估测城市森林LAI中的应用研究。结果表明,地面实测LAI与三种植被指数均具有很好的线性回归关系,相关系数(r)均大于0.6,其中MSAVI的相关系数最高(r=0.66),其次为MCARI(r=0.64)和NDVI(r=0.62)。说明ND-VI仍受到背景等因素不同程度的影响,而植被指数MSAVI和MCARI,由于能进一步消除土壤背景和叶绿素的影响,对叶面积指数比较敏感,能更好地与叶面积指数建立关系,能更好地用于城市森林叶面积指数的遥感反演。本研究可为快速定量评估城市森林的结构和功能提供依据。

基于森林清查和遥感的城市森林净初级生产力估算

城市森林作为陆地生态系统的组成成分之一,研究其在全球碳循环中的地位和作用有很重要的意义。文章以上海城市森林为研究对象,开展基于基于森林清查数据和遥感技术的城市森林净初级生产力(NPP)估算研究。首先,根据选取上海市典型的森林植被类型,设置森林植被样方,测量反映植被生物学特性的特征参数,包括林龄、胸径、树高和叶面积指数(LAI)等,采用能反映林龄和蓄积量共同影响的生产力回归模型估算了样方NPP,建立了基于LAI的样方NPP回归模型;其次,利用一景相近时相的SPOT5影像,经进行几何纠正和辐射定标后,计算出能较好地反映植被特征和消除土壤背景影响的修正土壤调节植被指数(MSAVI),建立了基于MSAVI的区域森林LAI遥感估测模型;最后,根据建立的样方NPP回归模型以及区域LAI遥感估测模型,进行尺度化转换,估算出区域尺度上的上海城市森林净初级生产力。通过比较与前人运用传统方法研究估算的NPP,精度可达到89%,且本模型简单可行。因此本研究可为快速定量评估城市森林碳储量提供依据。

意愿价值法评估生态服务价值的有效性与可靠性及实例设计研究

意愿价值评估法(CVM)以新古典经济学需求理论为基础,通过构造假想市场使生态服务价值的评估成为可能。但是,经验研究中出现了与新古典经济理论及其预期不一致的异常现象,致使CVM的有效性与可靠性受到广泛质疑,而成为目前国际CVM研究的主要方向。对国际、国内CVM有效性与可靠性的研究进展进行了综述,重点梳理了国际上对WTP的内容依赖性、WTP与WTA的显著差异及可靠性与效益转移等方面的经验研究;而国内由于缺乏该方面的系统研究,制约了CVM在我国生态价值评估及环境公共政策制定中的应用。为此,在前期开展的实例研究基础上,设计了适合我国社会经济特征和生态环境特点的CVM有效性与可靠性研究的技术路线和多重调查方案,以期推动CVM在我国的进一步发展与应用。

辽东湾双台子河口湿地翅碱蓬(Suaeda salsa)生物量遥感反演研究

通过现场采集辽东湾双台子河口翅碱蓬(Suaeda salsa)光谱数据,收集标准样方(1 m×1 m)的翅碱蓬生物量(Biomass),建立相关植被指数与翅碱蓬生物量的遥感反演回归算法,发现辽宁双台子河口湿地翅碱蓬生物量与植被指数PVI、SAVI和MSAVI的相关系数R2较高,直线回归方程相关系数分别达到0.626、0.698和0.679。同时,利用得到的估算模型,结合1990—2005年的双台子河口的TM影像数据,反演该区域翅碱蓬分布面积和生物量。结果发现:辽东湾双台子河口湿地翅碱蓬面积变化呈先降后升的趋势。通过植被指数(NDVI、RVI、PVI和MSAVI)和生物量的算法反演,发现翅碱蓬生物量曲线与分布面积曲线的变化趋势一致。

基于MODIS数据和模糊ARTMAP的冬小麦遥感识别方法

针对国家级农情遥感监测与信息服务系统对农作物遥感识别的需求,利用Terra/MODIS数据相对于NOAA/AVHRR数据具有的高光谱和中等空间分辨率的优势,以中国华北地区冬小麦识别为例,采用多时相和波谱分析方法,选取合适波段,构造特征植被指数,建立模糊ARTMAP影像分类模型进行大尺度农作物识别,实现农作物遥感自动识别。用Landsat TM进行局部抽样验证,结果精度可达到85.9%。研究表明,仅利用MODIS自身光谱信息,即可实现作物遥感全覆盖自动识别,并可达到较高精度,与传统方法认为冬小麦遥感识别的最佳时间为处于返青期的3月份相比,在时间上可提前约一个季度,因此可以确实地为农业决策部门提供信息服务。

应用知识决策树分类遥感影像识别鄱阳湖区钉螺孳生地

目的探讨基于专家知识的决策树分类方法分类TM遥感影像识别鄱阳湖区钉螺孳生地。方法收集分类的地面样本点,分析同时期的鄱阳湖洲滩植被与钉螺分布关系数据,对同一时相的TM遥感影像,选取合适的试区,分析试区典型地物和地面样本点的光谱特征,形成用于分类的专家经验性知识,然后采用基于知识模型的专家决策分类方法分类识别钉螺孳生地。结果将试区分为6类,分别是苔草群落、荻草群落、虉草群落、藻类水体、河流和湖水体、滩地。对照同时期螺情资料,苔草群落为钉螺主要孳生地,在荻草群落和虉草群落地带偶然发现钉螺,但密度极低。采用基于混淆矩阵的方法评价分类结果精度,苔草群落、荻草群落和虉草群落的制图精度分别是87.69%、81.36%和94.44%,用户精度为86.36%、91.43%、84.16%,三者之间存在一定的错分现象,这主要是由于三者有一定的混生现象。另外,10月份是滩地植被生长旺盛的季节,它们的光谱在各个波段上均有相似之处,产生一定的错分,对本研究的最终结果不会造成较大的影响。结论在分析与TM遥感影像同一时相地面样本点的基础上,可采用基于知识模型的专家决策树分类方法分类遥感影像识别钉螺孳生地。

基于Matlab与VB混合编程的流域降水预报系统

利用研究区获得的水文观测资料,采用模块开发和系统集成方式,研制了研究区流域降水预报系统。介绍了系统的体系结构、主要功能、运行情况及开发的关键技术。叙述了流域降水预报的各种预报方法,并建立了基于遗传算法的降水预报神经网络模型(GA-BP网络模型)。结果表明,GA-BP网络是一种精度较高的降水预报模型,提高预测精度,增长有效预见期。该系统能根据流域观测数据、高空数据、卫星云图、数值产品等数据,实现不同数据源的信息处理和不同时效的降水预报制作,为洪水预警预报和防洪决策服务。