基于AMMRR插值法的中国草地综合顺序分类图的研制

基于AMMRR插值法的中国草地综合顺序分类图的研制

论文摘要

依据草地综合顺序分类系统(IOCSG)原理,利用中国区域19612004年2 796个气象台站的气象数据,以及1km分辨率DEM数据,分别采用反距离加权(IDW)、普通克里格(OK)、协同克里格(CK)和“多元回归+残差分析”(AMMRR)插值法,对中国多年平均的>0℃年积温(Σθ)和年降水量(r)进行属性数据空间化,分析比较插值效果并进行精度检验。选用插值精度最高、插值效果最好的AMMRR法,对Σθ和r分行政区进行空间插值,再利用GIS空间叠置分析法(代数运算和逻辑运算),对中国草地的湿润度(K)和类进行划分。主要研究结果如下:(1)4种插值方法中,无论Σθ还是r,AMMRR法的标准差和均值标准误均最小,其模拟值与实测值之间的相关系数也高于其它3种方法,说明AMMRR法的插值精度最高。AMMRR法利用回归分析建立经纬度和海拔高度与气象要素间的回归方程,并利用残差面对回归栅格面进行修正,减少回归误差,使模拟结果更接近实际。AMMRR法插值结果显示,除青藏高原外,自东南向西北,呈现出Σθ逐渐降低,r和K逐渐减小的趋势。其插值效果更能体现出大区域、复杂地形条件下Σθ和r的水平和垂直地带性分布规律,较其它3种插值方法好。(2)据IOCSG分类系统将中国植被划分为41类,炎热极干热带荒漠类(ⅦA7)没有分布。其中面积最大的类为寒冷潮湿多雨冻原、高山草甸类(ⅠF36),总面积约1.15×106km2,所占比例超过10%,集中分布在甘肃省、青海省和西藏自治区海拔3 000m以上的地区。其次是温暖极干暖温带荒漠类(ⅣA4)和微温干旱温带半荒漠类(ⅢB10),主要分布在新疆省-甘肃省的河西走廊-内蒙古自治区。面积比例占5%以上的草地类还包括寒温潮湿寒温性针叶林类(ⅡF37)、暖热潮湿落叶-常绿阔叶林类(ⅤF40)、亚热潮湿常绿阔叶林类(ⅥF41)、微温湿润森林草原、落叶阔叶林类(ⅢE31)和微温潮湿针叶阔叶混交林类(ⅢF38)。(3)由中国草地分类图可知,西北干旱、半干旱地区集中分布着比较寒冷干旱的荒漠或半荒漠(ⅠA1、ⅡA2等);东北地区寒温带地区和青藏高原为寒冷湿润的草甸类(ⅠE29、ⅡE30、ⅠF36等);南部热带、亚热带地区为炎热湿润的雨林类(ⅦE35、ⅥF41、ⅦF42等)。东南沿海,从南到北,纬度增加,温度逐渐降低,依次分布着ⅦF42-ⅥF41-ⅤF40-ⅣF39;东北地区,从东向西,距离海洋渐远,K降低,依次分布ⅢF38-ⅢE31-ⅢD24-ⅢC17;从山东、河北到甘肃省的河西走廊,r减少,依次分布着ⅣE32-ⅣD25-ⅣC18-ⅣB11-ⅣA4。与IOCSG类的检索图的吻合度较高,充分体现了草地类的水平和垂直地带性分布规律。因此,利用改进后的插值方法——对中国草地类的分类结果,更客观地反映了大区域和复杂地形下草地的水平和垂直地带性分布规律,完善了IOCSG的可视化表达技术,进一步说明了IOCSG的科学性,对草地的分类和管理具有重要理论价值和实践意义。

论文目录

  • 摘要
  • Summary
  • 1 绪论
  • 1.1 前言
  • 1.2 国内外研究进展
  • 1.2.1 草地分类系统
  • 1.2.2 GIS 技术在草地资源研究中的应用
  • 1.2.3 气象要素空间插值方法的研究概况
  • 1.3 研究目的、意义及技术路线
  • 2 研究数据和方法
  • 2.1 数据来源及预处理
  • 2.1.1 数据来源
  • 2.1.2 数据预处理
  • 2.2 研究方法
  • 2.2.1 空间插值法
  • 2.2.2 精度验证
  • 2.2.3 叠置分析
  • 3 结果与分析
  • 3.1 AMMRR 法的回归结果
  • 3.2 插值方法精度验证
  • 3.2.1 不同插值方法的精度验证
  • 3.2.2 气象要素与地形因子的相关性分析
  • 3.3 插值方法效果检验
  • 3.3.1 Σθ的效果检验
  • 3.3.2 r 的效果检验
  • 3.4 Σθ、r 和K 的空间分布
  • 3.4.1 Σθ的空间分布
  • 3.4.2 r 的空间分布
  • 3.4.3 K 的空间分布
  • 3.5 中国草地类的划分
  • ⅠA1 类:寒冷极干寒带荒漠、高山荒漠类
  • ⅡA2 类:寒温极干山地荒漠类
  • ⅢA3 类:微温极干温带荒漠类
  • ⅣA4 类:温暖极干暖温带荒漠类
  • ⅤA5 类:暖热极干亚热带荒漠类
  • ⅥA6 类:亚热极干亚热带荒漠类
  • ⅦA7 类:炎热极干热带荒漠类
  • ⅠB8 类:寒冷干旱寒带半荒漠、高山半荒漠类
  • ⅡB9 类:寒温干旱山地半荒漠类
  • ⅢB10 类:微温干旱温带半荒漠类
  • ⅣB11 类:暖温干旱暖温带半荒漠类
  • ⅤB12 类:暖热干旱亚热带半荒漠类
  • ⅥB13 类:亚热干旱亚热带荒漠灌丛类
  • ⅦB14 类:炎热干旱热带荒漠灌丛类
  • ⅠC15 类:寒冷微干干燥冻原、高山草原类
  • ⅡC16 类:寒温微干山地草原类
  • ⅢC17 类:微温微干温带典型草原类
  • ⅣC18 类:暖温微干暖温带典型草原类
  • ⅤC19 类:暖热微干亚热带禾草-灌木草原类
  • ⅥC20 类:亚热微干亚热带禾草-灌木草原类
  • ⅦC21 类:炎热微干稀树草原类
  • ⅠD22 类:寒冷微润少雨冻原、高山草甸草原类
  • ⅡD23 类:寒温微润山地草甸草原类
  • ⅢD24 类:微温微润草甸草原类
  • ⅣD25 类:暖温微润森林草原类
  • ⅤD26 类:暖热微润落叶阔叶林类
  • ⅥD27 类:亚热微润硬叶林和灌丛类
  • ⅦD28 类:炎热微润干旱森林类
  • ⅠE29 类:寒冷湿润冻原、高山草甸类
  • ⅡE30 类:寒温湿润山地草甸类
  • ⅢE31 类:微温湿润森林草原、落叶阔叶林类
  • ⅣE32 类:暖温湿润落叶阔叶林类
  • ⅤE33 类:暖热湿润常绿-落叶阔叶林类
  • ⅥE34 类:亚热湿润常绿阔叶林类
  • ⅦE35 类:炎热湿润季雨林类
  • ⅠF36 类:寒冷潮湿多雨冻原、高山草甸类
  • ⅡF37 类:寒温潮湿寒温性针叶林类
  • ⅢF38 类:微温潮湿针叶阔叶混交林类
  • ⅣF39 类:暖温潮湿落叶阔叶林类
  • ⅤF40 类:暖热潮湿落叶-常绿阔叶林类
  • ⅥF41 类:亚热潮湿常绿阔叶林类
  • ⅦF42 类:炎热潮湿雨林类
  • 4 讨论与结论
  • 4.1 讨论
  • 4.1.1 气象数据空间插值方法
  • 4.1.2 中国草地类的划分
  • 4.2 结论
  • 4.3 存在的问题与展望
  • 4.3.1 存在的问题
  • 4.3.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附件硕士期间参加的科研活动和发表的论文情况
  • 导师简介
  • 个人简历
  • 相关论文文献

    • [1].基于AMMRR插值法的草地综合顺序分类研究——以甘肃省为例[J]. 草业科学 2012(03)
    • [2].AMMRR插值法的改进及其在内蒙古草地综合顺序分类中的应用[J]. 中国生态农业学报 2013(07)
    • [3].区域尺度下气候因子的插值优化及其与草地NPP的相关性[J]. 草业科学 2012(12)

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