城市绿地资源多尺度监测与评价方法探讨

绿地是城市生态资源的重要组成部分,定量评估其时空分布、构建多尺度监测方法体系,是自然资源管理、生态文明城市建设等领域的迫切需求。以城市植被和城市水体为例,从资源的数量、质量与生态价值3个层次,梳理对比主流的监测评价方法,探讨这些方法的优势与存在的问题,为我国新时期城市自然资源评估与监测提供方法参考。结果表明:①尽管基于样方的传统抽样方法可获得城市绿地的数量信息,但城市绿地高度斑块化特征限制了样方结果尺度推绎;②卫星遥感是监测城市绿地的有效手段,可准确获取绿地空间分布、面积、种类、质量变化等信息,但生物量(或蓄积量)、体积等信息需要米级(<5 m)遥感数据和其他新技术支持精细化研究;③无人机可获得亚米级(如<5 cm)数据,满足精细化监测需求,但受飞行管制、电池续航能力等限制,数据覆盖范围有限,且数据拼接等后处理复杂、传统的数据处理或反演算法可能不适用于亚米级空间分辨率数据;④城市绿地对城市热环境调节功能研究较多,但当前100 m(及更粗空间分辨率)的热红外地表温度数据难以支持绿地蒸腾降温机理等精细化研究。可见,城市绿地的精细化资源评估与监测仍面临诸多挑战。

蒸散发遥感反演产品应用关键问题浅议

陆地蒸散发精确测算是地球系统和全球变化研究的薄弱环节与难点。遥感提供的蒸散发产品极大地推动了相关领域的研究,但蒸散发遥感产品种类多、反演理论涉及水文学与遥感科学,不仅影响初涉该领域的用户选择产品,且无视数据物理含义、简单拿来主义式的应用可能导致不合理的分析结果,影响科学问题深入研究。基于MODIS、GLEAM等6种长时间序列(1980~2018年)蒸散发遥感产品,以黄土高原蒸散发多年变化趋势为应用案例,从产品特征、反演算法与精度等角度,探讨在应用蒸散发遥感产品时需要注意的关键问题。结果表明:(1)各种蒸散发产品与观测值在年尺度上差异显著(方差分析/ANOVA,P<0.01)、相对误差在17%~30%之间(R~2<0.4);(2)蒸散发多年平均值的空间分布整体趋势相似、但局部差异明显(同一区域可高达400 mm/y);(3)产品差异使得统计的黄土高原蒸散发变化趋势不一致,甚至出现相反的变化趋势。可见,应用蒸散发遥感产品前,需查明产品算法、输入数据特征、产品反演精度(如误差大小及来源),掌握产品的优点与局限性;有可供利用的观测数据时,务必深入检验产品在拟开展研究区域的精度,方能根据产品提供的数据展开客观分析。研究结果可为干旱、半干旱地区蒸散发产品选择与应用提供参考。