应用遥感技术估测合肥市城市森林绿量

论文摘要

本实验运用3S技术并结合现场调查,重点对合肥建成区即二环路以内范围以及包括几个经济开发区在内的整个研究区的城市森林进行研究。利用Arcgis等软件判读卫星图片中城市森林的分布现状;通过LAI反演法建立TM影像上的城市森林的LAI与NDVI之间的回归模型,采用归一化植被指数（NDVI）推算整个研究区城市森林的叶面积指数及占地面积,进而算出叶面积绿量并获得其分布情况。另外,利用Googleearth软件在距地面俯视距离500m处（为树冠轮廓清晰度较佳距离）截图约3200张,并在Photoshop等软件中合成处理,形成研究区范围的航片图,然后圈出树冠图层,得到树冠面积,与平均LAI值相乘得到叶面积绿量;与实测的平均树冠高运算得到三维绿量;同时划分道路、广场、高校机关、中小学校、公园、住宅及其它七个类型图层,分别与LAI分布图、树冠覆盖图相结合,比较不同类型的LAI值、绿量、树冠覆盖率。结果表明:（1）基于遥感数据NDVI指数的城市森林叶面积绿量提取的技术与检测手段,建立了TM影像的NDVI与LAI的回归关系,城市森林LAI与NDVI的关系可以表达为逻辑斯蒂方程,可用于研究周边地区相似森林植被的叶面积绿量。（2）应用WinSCANOPY2006植物冠层分析仪直接测量不同类型城市森林群落的叶面积指数,二环以内平均叶面积指数为2.07 m2/m2,整个研究区平均叶面积指数为2.29 m2/m2。在七种类型的分区中高校机关、中小学校和其他的城市森林LAI值不论是在二环内还是在整个研究区内的平均值都是偏低的的,道路的LAI值较前三者次之,住宅、公园、广场的LAI值偏高。（3）二环以内叶面积绿量为798.18×104m2,城市森林叶面积绿量主要分布在有公园的地区如合肥环城公园,逍遥津公园,其叶面积指数多在2-3 m2/m2之间;整个研究区的叶面积绿量为5159.11×104m2,城市森林叶面积绿量主要分布在研究区的西部和西北部,其叶面积指数多在3-4m2/m2之间,主要因为大蜀山森林;中间除环城公园外叶面积绿量较少。（4）二环以内对绿量贡献率高于城市森林占有率的是住宅、公园、广场;高校机关、中小学校、道路、其它的绿量贡献率均低于城市森林占有率。整个研究区而言,对绿量贡献率高于城市森林占有率的是住宅、公园、广场、道路;其它的绿量贡献率低于城市森林占有率;拥有城市森林面积比与绿量贡献率基本相符的是高校机关、中小学校。（5）二环内所有的树冠覆盖面积占整个二环的比例为8.20%。研究区所有的树冠覆盖面积占整个研究区的比例为6.50%。住宅的树冠覆盖面积虽然最大但树冠覆盖率较低,公园树冠覆盖面积虽不大但树冠覆盖率最高。一环的树冠覆盖率约为一环与二环之间树冠覆盖率的2.2倍,约为二环之外树冠覆盖率的3倍。可见环城内公园中城市森林在合肥市城市森林效益的发挥上起着重要作用。根据城市森林现状,作者认为应保护好中心城区的环城林带,对于人口密度较大的住宅区的绿化应鼓励运用乔木及乔灌木结合的种植设计,增加行道树的种植;注意保护和维持西南和东南部的现有城市森林,调整增加东北和西北区的城市森林面积,改变合肥城市森林分布不均匀的现状;进一步构筑完整的合肥城市森林体系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 绿量概念及研究现状
• 1.1.1 绿量概念的提出
• 1.1.2 绿量研究现状
• 1.2 我国城市森林概况
• 1.2.1 建设城市森林的意义
• 1.2.2 我国城市森林的现状和对策
• 1.3 地理信息系统研究概况
• 1.3.1 GIS 的概念
• 1.3.2 GIS 在城市森林研究中的特点
• 1.3.3 GIS 在城市森林绿量测算中的应用
• 1.3.4 实验软件概况
• 2 引言
• 2.1 选题的目的和意义
• 2.2 研究内容与技术路线
• 2.2.1 研究内容
• 2.2.2 技术路线
• 3 研究区概况与研究方法
• 3.1 研究区概况
• 3.2 研究方法
• 3.2.1 资料收集
• 3.2.2 LAI 反演法计算叶面积绿量
• 3.2.3 利用树冠覆盖面积测算叶面积绿量
• 4 结果与分析
• 4.1 LAI 反演法计算叶面积绿量
• 4.1.1 根据LAIN，DVI绘制散点图
• 4.1.2 LAI与NDVI的关系
• 4.1.3 各类型平均LAI值比较
• 4.1.4 各类型叶面积绿量比较
• 4.1.5 二环与整个研究区的比较
• 4.2 环城公园城市森林叶面积比较研究
• 4.2.1 研究方法
• 4.2.2 环城公园主要景区城市森林群落特征
• 4.2.3 不同群落类型叶量比较
• 4.2.4 环城公园各景区林分叶面积绿量比较
• 4.3 树冠覆盖率
• 4.3.1 二环以内各种类型树冠覆盖率
• 4.3.2 研究区内各种类型树冠覆盖率
• 4.3.3 一环、一环与二环之间、二环外树冠覆盖率比较
• 4.4 利用树冠覆盖面积测算三维绿量
• 4.4.1 绿量计算的样点采集
• 4.4.2 绿量的实测计算模型
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介
• 在读期间发表的学术论文