退耕还林工程定量监测与评价研究

论文摘要

全面、准确、及时的监测到退耕还林工程的各项信息并进行科学评价,为工程的决策、规划、实施和监督管理提供信息支持,确保退耕还林工程健康发展。现有的退耕还林工程监测与评价的理论和技术已不能完全满足退耕还林工程监测与评价的需要。为了提高我国退耕还林工程监测与评价的理论和技术水平,增强退耕还林工程监督、管理、决策的能力,本文在全面分析总结国内外现有退耕还林工程监测与评价研究成果的基础上,以河北张家口、甘肃清水县、四川西昌市和海南昌江县等四个县(市)的不同类型的退耕还林地为研究对象,以遥感为空间信息获取手段,遥感与地面调查相结合,以计算机和地理信息为信息处理与分析平台,从理论——技术,微观——宏观,退耕地——造林质量——植被覆盖——景观格局——区域经济发展的系统研究。(1)通过对退耕还林工程的产生和发展及其特点分析,提出了退耕还林工程监测与评价具有全过程和全方位的特点以及保障作用。它贯穿于退耕还林工程的始终和各个方面,是退耕工程顺利实施的有力保障,是退耕还林工程决策、管理、监督信息获取的根本途径。(2)论述了以生态经济学基础为主线;基础生态学原理为基础;林学原理为支撑;微观经济学与产业经济学基础为调控手段;可持续发展理论为综合评价准则;社会学原理以及社会心里学原理指导人类从事退耕还林的社会行为的退耕还林工程监测与评价的林学、生态学、经济学和社会学理论基础。以遥感、地理信息系统、全球定位系统等现代高新技术为依托,与传统的抽样技术和固定观测技术相结合的退耕还林监测与评价的技术基础。(3)探索了高分辨率卫星遥感(Quickbird)监测退耕地、造林成活率与保存率、造林密度、植被覆盖等方面的原理和方法以及其可行性。第一是进行了Quickbird影像预处理技术研究,利用严格的传感器物理模型对Quickbird影像进行正射处理,GCP误差在2米以内;通过对中值滤波、高斯滤波和均值滤波的比较研究,高斯滤波对增强Quickbird影像中的树冠信息效果明显。第二是进行了Quickbird影像提取退耕地和树冠信息的技术研究,基于ISODATA判定规则的非监督分类方法可以有效地提取出Quickbird影像中的退耕地信息;引入面向对象的Quickbird遥感信息提取技术,并与常规遥感信息提取技术比较,显示了该方法的明显优点。第三进行了Quickbird遥感植被覆盖度模型建立的研究,分别采用三波段梯度指数法、归一化植被指数法和综合法建立Quickbird遥感植被覆盖度模型,结果表明,在三种方法中以归一化植被指数法建立的Quickbird遥感植被覆盖度模型精度最高,效果最好。(4)利用中分辨率遥感(TM)为监测信息源,按照土地利用景观分类系统进行分类,选用斑块数(NP)、斑块面积比重(PLAND)等11个指标从斑块类型和

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 退耕还林工程的产生和发展
• 1.1.1 国外退耕还林工程进展
• 1.1.2 中国退耕还林工程进展
• 1.2 国内外退耕还林工程监测与评价研究现状
• 1.2.1 退耕还林工程监测与评价
• 1.2.2 退耕还林工程监测与评价体系研究
• 1.2.3 退耕还林工程监测与评价标准指标及规范研究
• 1.2.4 相关理论研究
• 1.2.5 退耕还林工程监测与评价的方法研究
• 1.2.6 退耕还林工程监测与评价技术研究
• 1.2.7 退耕还林工程监测与评价研究存在的问题
• 1.3 研究的目的意义
• 1.3.1 退耕还林工程监测与评价研究的目的
• 1.3.2 退耕还林工程监测与评价研究的意义
• 2 研究内容、技术路线、材料和方法
• 2.1 研究内容
• 2.2 研究技术路线
• 2.2.1 研究思路
• 2.2.2 技术路线
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 理论和技术基础研究方法
• 2.3.2 研究区布设
• 2.3.3 数据获取与加工处理方法
• 2.3.4 退耕还林特征遥感提取方法
• 2.4 研究区概况
• 2.4.1 研究区分布
• 2.4.2 研究区基本情况
• 2.5 研究数据
• 2.5.1 数据采集
• 2.5.2 高分辨率遥感Quickbird 图像预处理
• 2.6 小结
• 3 退耕还林工程监测与评价的理论和技术基础研究
• 3.1 退耕还林的指标与原则
• 3.1.1 退耕还林判定因子及评价指标
• 3.1.2 退耕还林的原则
• 3.2 退耕还林工程监测与评价的特点和作用
• 3.2.1 全过程特点
• 3.2.2 综合性特点
• 3.2.3 保障作用
• 3.3 退耕还林工程监测的理论依据
• 3.3.1 生态经济学基础理论
• 3.3.2 生态学基础理论
• 3.3.3 林学基础理论
• 3.3.4 经济学理论
• 3.3.5 社会学与社会心里学基础
• 3.3.6 可持续发展理论
• 3.3.7 林业生态工程学理论
• 3.4 退耕还林工程监测与评价的技术基础
• 3.4.1 抽样技术
• 3.4.2 遥感技术
• 3.4.3 地理信息系统技术
• 3.4.4 全球定位系统技术
• 3.4.5 35 集成技术
• 3.4.6 固定观测技术
• 3.5 小结
• 4 基于高分辨率遥感的退耕地及造林质量监测技术研究
• 4.1 退耕地高分辨率遥感监测技术研究
• 4.1.1 退耕地高分辨率遥感信息提取技术
• 4.1.2 退耕地落实情况的评价
• 4.1.3 结果与分析
• 4.2 退耕地造林质量高分辨率遥感监测技术研究
• 4.2.1 Quickbird 图像的树冠信息提取
• 4.2.2 结果与分析
• 4.3 小结
• 5 基于高分辨率遥感的退耕还林区域植被覆盖变化监测技术研究
• 5.1 退耕还林区植被覆盖监测的方法
• 5.2 QuickBird 植被覆盖度模型的建立
• 5.2.1 建模数据
• 5.2.2 三波段梯度差植被指数法（TGDVI）建模
• 5.2.3 NDVI 植被指数法建模
• 5.2.4 综合法建模
• 5.2.5 不同方法建模比较
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 不同区域的模型误差
• 5.3.2 不同样地数的模型误差
• 5.3.3 模型的系统偏差
• 5.3.4 误差最大、最小值与地形的关系
• 5.3.5 模型选择
• 5.4 NDVI 法监测退耕还林区域植被覆盖变化的应用
• 5.5 小结
• 6 基于中分辨率遥感的退耕还林区景观格局变化监测与评价研究
• 6.1 数据采集
• 6.1.1 试验区概况
• 6.1.2 试验数据
• 6.2 研究方法
• 6.2.1 数据处理
• 6.2.2 景观分类
• 6.2.3 景观格局分析方法
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 景观面积变化与分析
• 6.3.2 景观格局变化与分析
• 6.4 小结
• 7 退耕还林工程实施对区域经济发展影响评价研究
• 7.1 概述
• 7.2 研究区及数据采集方法
• 7.2.1 研究地区概况
• 7.2.2 数据采集方法
• 7.3 结果与分析
• 7.3.1 退耕还林实施情况分析
• 7.3.2 农村土地利用结构调整和优化
• 7.3.3 农民收入增加
• 7.3.4 农业及农村产业结构更加合理
• 7.3.5 农村劳动力转移,就业结构发生变化
• 7.3.6 促进地方经济发展
• 7.3.7 政策执行情况
• 7.3.8 存在问题
• 7.3.9 政策建议
• 7.4 小结
• 8 结论与讨论
• 8.1 研究结论
• 8.2 问题讨论
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得的成果目录清单
• 致谢
• 博硕士论文同意发表的声明