洪河自然保护区湿地植被地上生物量遥感估算研究

论文摘要

湿地是全球价值最高的生态系统之一,具有丰富的动植物资源及多种独特功能。湿地植被生物量是描述湿地生态系统的重要基础数据之一,是反映湿地生态系统健康与否的重要指标,对研究湿地的生态环境有重要的意义。本文选取洪河湿地自然保护区为研究区,以Landsat-5 TM数据和野外实测湿地植被地上生物量数据作为数据源,分析了遥感提取的各因子（各波段反射率、植被指数等）与实测生物量之间的相关关系,建立了相关系数大的各遥感因子与研究区内草甸和沼泽植被地上总生物量间的线性和非线性回归模型,通过对比分析得到最优模型,并利用空间插值处理模型残差,以提高模型精度。最后,制作完成2004年8月、2006年8月和2008年8月的研究区草甸和沼泽植被地上总生物量空间分布图,并分析了研究区总生物量的年际变化趋势。通过以上研究得到的主要结论有:1、TM影像提取的各因子作为自变量拟合研究区内草甸和沼泽植被地上总生物量可以获得较高精度,以6因子（TM3、TM5、TM7、NDVI、RVI和WET）作为自变量的多元线性方程拟合效果最好,干湿重的拟合精度分别达84.8168%和83.0644%。2、本文分别分析了遥感数据提取的各因子与研究区内草甸和沼泽植被地上总生物量干湿重之间的相关关系,分析表明生物量的干重与遥感提取的各因子的相关性较高,估算模型的精度也较高。3、通过分析2004年8月、2006年8月和2008年8月研究区草甸和沼泽植被地上总生物量干湿重的空间分布图可得,研究区内草甸和沼泽植被的干重主要集中在300～900 g/m2的范围内,湿重主要集中在600～1800 g/m2的范围内。高生物量和低生物量相对较少,且大都分布于岛状林、灌丛周边或是沼泽内含水量大的区域等混合像元程度较高的地方。分析三年研究区内总生物量可得,研究区内总生物量呈现下降趋势。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 图目录
• 表目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.3 研究内容与技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 研究区概况及数据源
• 2.1 研究区概况
• 2.2 数据获取
• 2.2.1 实测样点数据
• 2.2.2 遥感影像数据
• 2.3 数据处理
• 2.3.1 实测样点数据处理
• 2.3.2 遥感影像数据预处理
• 第三章 湿地植被生物量模型建立
• 3.1 遥感信息提取
• 3.1.1 TM数据各波段反射率
• 3.1.2 植被指数
• 3.1.3 主成分分析和缨帽变换
• 3.2 相关分析
• 3.2.1 与遥感影像各波段反射率之间的相关分析
• 3.2.2 与植被指数之间的相关分析
• 3.2.3 与主成分分析和缨帽变换各分量之间的相关分析
• 3.3 遥感因子与湿地植被地上生物量估算模型的建立
• 3.3.1 一元线性回归模型
• 3.3.2 多元线性回归模型
• 3.3.3 曲线回归模型
• 3.4 不同模型测算结果的比较
• 3.4.1 干湿重拟合结果对比
• 3.4.2 各模型拟合结果对比
• 3.5 残差处理
• 第四章 湿地植被生物量分布及变化分析
• 4.1 研究区植被覆盖分类
• 4.2 研究区植被覆盖空间分布特征及变化分析
• 4.2.1 研究区植被覆盖空间分布特征
• 4.2.2 研究区植被覆盖年际变化分析
• 4.3 研究区生物量空间分布和变化分析
• 4.3.1 研究区生物量空间分布
• 4.3.2 研究区生物量变化分析
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文主要结论
• 5.2 本文不足与展望
• 参考文献
• 致谢