基于多源遥感数据融合的湖南林地干旱动态监测研究

湖南省森林资源丰富,但森林质量不高,抗逆能力较差,林地干旱及其次生灾害已成为湖南林业发展的重大威胁。文中通过多源遥感数据融合模型(STARFM模型与SADFAT模型)将高时间分辨率的MODIS数据和高空间分辨率的LANDSAT数据进行融合,从融合后的影像中提取地表温度(LST)与植被指数(NDVI)2个林地干旱因子,构建温度-植被干旱指数模型(TVDI),利用模型对湖南省2016年6—8月森林生长季每月3天的林地干旱进行了反演,绘制了林地干旱专题图,并对湖南省夏季干旱分布情况进行了分析,为准确、快速地对湖南省林地干旱进行监测和预警提供了一种科学方法。     

基于空间logistic的湖南省森林火灾风险评价

【目的】为科学地预防森林火灾和进行应急资源配置,运用空间logistic森林火灾风险概率模型对湖南省森林火灾风险等级进行划分,为县级以下区域进行森林火灾风险区划提供技术方法。【方法】采用logistic回归分析方法,利用湖南省2008—2018年的地表温度数据、植被指数数据、气象数据、人文数据、植被类型数据、森林火灾监测数据等,构建森林火灾风险概率模型,通过森林火灾风险概率分布区间对森林火灾风险等级进行划分。【结果】建立的湖南省空间logistic森林火灾风险概率模型拟合效果较好,在0.05的显著性水平下,经混合检验和Wald检验,logistic森林火灾风险概率模型能显著反映森林火险发生概率;模型相对运行特征(ROC)值为0.779;经栅格图层计算得到湖南省森林火灾风险概率值,并根据概率大小将湖南省森林火险分为极低、低、中、高和极高5个等级。湖南省森林火灾风险概率≥0.6的极高森林火险等级和高森林火险等级主要分布在邵阳市、衡阳市、永州市、株洲南部以及郴州市部分地区;中森林火险等级主要分布在怀化市、娄底市、湘潭市以及长沙市;低森林火险等级和极低森林火险等级主要分布在吉首市、常德市、张家界市、益阳市以及岳阳市。影响湖南省森林火险等级的主要因子为温度植被干旱指数(TVDI)、高程(GC)、年平均温度(TEM),其中TVDI因子的影响最为显著。【结论】构建的空间logistic森林火灾风险概率模型能够科学有效地对湖南省森林火灾风险等级进行划分,为森林火灾的预防和应急资源配置提供科学依据。     

长株潭城市群1997—2017年森林植被变化分析

通过1997、2007、2017年长株潭3市土地利用矢量数据、Landsant卫星影像数据以及湖南省森林资源调查数据的收集,运用归一化植被指数(NDVI)、植被覆盖度和差值植被指数(DVI)等三个参数的计算和统计结果来揭示长株潭城市群1997—2017年的森林植被生长状况变化、植被覆盖度变化以及植被主导发展趋势变化情况。结果表明:1997—2007年间,长株潭城市群的植被生长状态下降,植被覆盖度降低,植被主导表现为退化趋势。2008—2017年间,该区域的植被生长状态回升并超过上一时段,植被覆盖度升高,植被主导表现为明显的改善趋势。基于此,以建设长株潭国家森林城市群为契机,本文提出了优先保护现有森林资源,重点建设城区绿化,加强城市绿线和生态红线保护,平衡保护与发展关系的对策。     

湖南省碳排放强度与森林碳汇地域差异分析

碳排放强度与森林碳汇是评价区域碳减排工作的两项重要指标。对湖南省的碳排放强度与森林碳汇的地域差异进行研究,有利于促进该省的区域碳减排工作。通过对湖南省14个地州市在2010—20145年的年均碳排放强度和森林碳汇进行核算,并基于湖南省各地区碳排放强度与森林碳汇的差异,对14个地州市进行了二维聚类分析。结果表明:(1)湖南省各地区碳排放强度存在明显的地域差异。(2)湖南省森林碳汇的地域分布格局为湘西湘南湘北湘中。(3)按照湖南省碳排放强度与森林碳汇的地域差异可以将全省14个地州市分为四个区域类型。张家界、湘西州、永州属于低碳排放强度-高森林碳汇地区;株洲和长沙、常德属于低碳排放强度-低森林碳汇地区;湖南省中部主要是高碳排放强度-低森林碳汇地区;怀化、邵阳、衡阳、郴州属于高碳排放强度-高森林碳汇地区。最后依照结论对促进湖南省区域碳减排工作提出了建议。     

武夷山国家公园体制试点建设前后森林生态功能变化研究

借鉴《森林资源连续清查技术规程》中的森林生态功能评价方法,基于2016年和2020年森林资源档案数据,采用森林生物量、森林自然度、森林群落结构、树种结构、植被总覆盖度、郁闭度、平均树高、枯枝落叶厚度等级等8个因子,评价武夷山国家公园体制试点建设前后森林生态功能等级,分析比较不同地类、不同树种结构和不同龄组森林生态功能的动态变化情况。结果显示,武夷山国家公园2016年森林生态功能指数为0.6032,等级为“中”;2020年指数为0.7003,等级为“好”。2020年森林生态功能等级按林地面积占比排序为好(53.9%)>中(43.9%)>差(2.2%)。国家公园体制试点建设后,区域森林生态功能显著提升。     

2000—2013年阿勒泰地区植被覆盖变化研究

基于2000—2013年的MODIS NDVI数据结合气象数据资料,采用趋势分析法、相关分析法等,探究阿勒泰地区生长季植被覆盖的时空变化以及与气候因子之间的关系。结果表明:1)2000—2013年间,阿勒泰地区植被覆盖呈现出北部区域的植被NDVI值高于南部区域,山地、河流区域植被NDVI值高于荒漠地区的分布格局;2)植被NDVI变化存在空间差异性,表现为中部和南部部分地区植被增加,北部地区植被减少;3)植被NDVI整体呈现出微弱的上升趋势,增长幅度为每10年增长0.002,在生长季4—9月中,各月的NDVI变化趋势存在差异性,全球变暖导致冰雪融水和降水量的增加是阿勒泰地区植被覆盖增加的主要原因;4)年均NDVI与气温的相关系数高于降水,并且生长季各月的NDVI与前1~5个月的气温、降水存在一定的滞后性。     

湖南省森林火险天气等级预测模型研究

为提高湖南省森林火险天气等级预测精度,降低空报和漏报比例,基于湖南省各县2005—2015年森林火灾数据及各县气象站对应的同期气象资料,利用变异系数方法确定了日最高气温、风速、相对湿度、降雨量等天气因子的分段区域,设定了各区域的得分值,并运用主成分分析方法确定了不同分段区域对湖南省森林火灾的影响权重,建立了加权森林火险天气指数模型,根据天气指数确定森林火险天气等级。经2015年森林火灾数据验证模型精度达到了74.2%,表明了该森林火险天气等级预测模型具有适用价值。     

九万山近14年植被变化与气候因子的相关关系

基于2000—2013年的MODIS NDVI数据反演广西九万山国家级自然保护区的植被覆盖变化,结合当地气温、降水数据,分别从年、季、月三个时间变化角度来分析区域内植被变化对气候因子的响应。结果表明,从年际相关关系来看,年降水量是造成植被覆盖度变化的主要因素,相较于气温更能反应植被生长的整体趋势;从季节角度来看,春季植被变化主要受到气温的影响,夏季和秋季植被变化程度受当月降水影响明显;从月变化关系来看,3月、4月植被生长受当月气温变化影响较大,从5月起植被生长状况对气温的变化表现出一定的滞后性但不显著,5~11月当月降水量是影响该地区植被生变化的主要因素;该地区2009年出现严重旱情,NDVI达到13年来最低值,而2010年植被覆盖基本恢复到平均水平。综上所述,气候因子对九万山自然保护区植被生长有着直接的影响关系,可以通过监测气候要素的变化来预测植被生长的状况。     

泗阳县杨树林地质量评价与适宜性区划

基于森林资源规划设计调查数据,采用专家评价打分的方式对泗阳县杨树林地质量进行评价;根据林地质量评价结果,结合各林班林地面积所占比例大小,对泗阳县杨树林地资源以林班为单位进行适宜性等级区划。结果表明:泗阳县杨树林地的总体质量较高。其中,轻壤和砂壤分布区以及有水系分布的林区,适宜杨树生长;分布在城区、作为行道树的杨树生长状况不良;分布于果园等经济林种植区的杨树经营较为粗放,杨树质量也较低。林班中林地面积比例较大的区域适宜杨树的集约化经营,培育杨树用材林。研究结果较好地反映出泗阳县不同地域条件下杨树的生长状况和适宜性程度,对开展森林分类经营,充分发挥林地生产潜力,具有重要现实意义。     

大理市林地变化影响因素分析

阐述大理市2010—2013年间林地地类、土地权属、公益林、林地保护等级等的面积动态变化情况。对影响林地变化的因素,如造林更新、封山育林、林地占用征收、规划调整、森林采伐、森林火灾、极端气候等影响因素进行分析。认为当前存在着的问题主要有建设用地需求大,林地保护压力大,森林资源分布不均,林地结构不尽合理;以及因上期林地落界存在一些问题,而本次调查时不能适当调整,导致小班区划更加破碎化。藉此提出相应建议。     

热带绿肥复盖作物引种试验初报

1980—1982年,从海南岛引进20多个热带绿肥品种,在湘中丘陵区试种。结果表明,四季绿豆、响铃豆和矮刀豆等绿肥品种在引种试验区表现良好,具有生长快、有效根瘤多、耐干旱、耐刈割等优点。可在经济林幼龄林地上作为优良固氮绿肥复盖作物栽种。     

福建省林地质量等级划分方法研究

根据与森林植被生长密切相关的地形特征、土壤自然环境因素和相关经营条件,采用经改进的林地立地质量分类方法,对福建省林地立地质量进行重新分类,将福建省林地的林地质量划分为5个等级,从分类结果的分布情况分析更加适合福建省的森林经营保护和管理。     

福建省森林资源主要指标变化趋势灰色预测

应用灰色系统理论与方法,以1978-2013年全省森林资源连续清查的林地面积、森林面积、森林蓄积量、林地生产率为时间数据序列,分别不同时段建立GM(1,1)拓扑模型,从中选出一个相对误差较小、精度等级较高的模型,对未来时间内(2018年、2023年)的全省林地面积、森林面积、森林蓄积量、林地生产率进行灰色预测,并采用内插法计算出2020年的预测值,旨在为确定福建省2020年森林资源主要指标规划目标提供参考依据。     

天水市近30年林地动态变化遥感监测研究

[目的]以甘肃省天水市为例,基于遥感影像变化监测技术,探讨黄土高原丘陵沟壑与小陇山-西秦岭山地交接过渡区域近30年来森林(林地)资源空间分布规律、时间变化趋势及变化影响因素。[方法]以1988—2015年5期夏季Landsat TM/OLI遥感影像为主要数据源,结合辅助数据和外业实地样本点,以光谱特征和指数特征为特征变量,分别利用随机森林(RF)和参数优化支持向量机(POSVM)分类器对土地覆盖类型进行分类,然后基于分类后比较法进行森林资源动态变化监测。[结果]分类结果表明,两种分类器的分类效果均较好,且随机森林分类器在分类精度、效率和稳定性方面明显优于参数优化支持向量机分类器。变化监测结果表明,近30年来森林资源总体变化趋势为林地面积先减少后增加。1990—1996年,林地面积减少0.74%;1996—2002年,林地面积减少2.74%;2002—2008年,林地面积增加1.06%;2008—2015年,林地面积增加8.89%。[结论]本研究采用的基于非参数分类器分类后比较法的变化监测技术是复杂地形地貌过渡区森林资源动态变化监测的一种有效途径,在分类结果分析统计的基础上,得出研究区森林资源变化的总体趋势:以2002年(2002年影像)为界,林地总体趋势为先减少后增加,2002年后林地面积增加显著。     

基于RS/GIS技术支持下的植被分类及其覆盖度研究——以昆明市为例

选取昆明市为研究区域,在RS和GIS技术支持下,对2013年、2014年和2015年植被分类和覆盖度时空特征进行研究。结果表明:1)2013—2015年间,研究区分布较广的植被为针叶林和阔叶林,草地主要分布在北部高山河谷地带,灌丛和人工植被主要围绕城镇及水域分布,灌丛和草地面积下降12.72%,人工植被和其他用地面积上升12.82%。2)2013—2015年植被覆盖度整体呈上升趋势,NDVI>0.5区域比例上升31.52%,而2014—2015年植被覆盖度总体呈下降趋势,NDVI>0.5区域比例下降6.1%。3)植被覆盖度因海拔、坡度差异而呈现不同的分布特征,其中:海拔>2500m和坡度>25°区域植被覆盖度相对较高,而海拔<1000m和坡度<5°区域植被覆盖度相对较低,变化较明显的分布在海拔1000~2500m和坡度<5°区域;海拔>2500m和坡度>25°区域人类活动少,植被覆盖变化不明显。     

湖南省越城岭北坡的植被

1961—1962及1979—1981年,湖南省邵阳地区林业局、城步苗族自治县林业局、新宁县林业局、绥宁县林业局及中南林学院,联合对湖南西南部湘桂边境山地进行了多次森林植物资源及植被调查,计采集植物标本2000余号,调查样地10000余平方米。通过调查研究,期能对当地植被区域位置、植被类型及分布规律,植被合理利用及农林牧生产规划提出参考意见。调查地点主要为城步县全境、新宁县紫云山及舜皇山和绥宁县黄     

湖南省油茶旱害及防治对策

为了减少旱灾对油茶林造成的损失,采用现场抽样调查与评价方法,调查了2013年夏季持续高温干旱天气条件下湖南省重点油茶产区的苗圃、新造林、幼林和自然林的高温干旱受灾情况,提出了湖南油茶产业应对高温干旱天气的防治对策。     

基于GIS与RS三维虚拟林相图可视化技术研究

三维可视化能够使抽象概念且难以直接感知的空间现象现实化以及直观化,利用此技术可以对林地植被进行模拟,虚拟演示林地分布情况,能够获得各种超越现实的空间感知的经验。本研究以湖南省长沙县乌川湖村作为实验区,以1∶10 000的地形图、分辨率为0.5 m的航片以及2013年二类森林资源调查数据等为数据源,充分利用各种数据的优势,把各种数据融为一体,突破了传统的二维林相图,探索出了基于GIS平台的三维林相图的制作,通过三维林相图的制作,不仅能够体验三维森林景观空间变化,立体的、多角度的了解森林组成,直观了解森林空间结构及分布规律,还能够进行查询以及定位功能,方便了林业部门的生产经营和管理。     

县域森林植被生物量和碳储量测算——以福建省大田县为例

以2015年大田县森林资源档案数据为基础,采用生物量转换因子连续函数法和平均生物量法,估算县域内森林植被的生物量;根据估算后的森林生物量,采用国内普遍认可的转换系数,估算大田县2015年的森林植被碳储量;并分析其空间分布情况。可为开展县域尺度的森林植被碳储量测算提供参考。     

岷江上游干旱半干旱河谷区生境分类研究——以杂谷脑河为例

以岷江上游杂谷脑干旱河谷区作为研究对象,利用实地调查资料,结合森林资源二类调查小班数据和林地保护利用资料,根据地形、土壤、水分、植被等因子对该区域河谷地带、阴坡和阳坡的生境分别进行了分类,为该区域的生境质量评价提供依据,也为人工造林中树种选择及造林模式提供科学依据和理论指导,同时也为类似困难立地条件地区的人工植被恢复提供参考依据。