基于环境因子和R-STPS的林地土壤有机质预测模型

研究了基于环境因子和混合插值的林地土壤有机质预测模型。首先应用数字地形与遥感影像分析技术获取地形因子与遥感指数,然后分析土壤有机质与环境因子的相关性,最后用环境因子对土壤有机质进行空间预测。针对回归克里格法(RK)需要计算半变异函数的缺陷,提出了一种空间插值方法,即回归-光滑薄板样条插值法(R-STPS)。将这2种插值方法用于顺昌县土壤有机质的空间预测。结果表明,RK与R-STPS的预测精度、计算效率、预测的研究区土壤有机质空间分布的总体趋势相近。R-STPS无需计算半变异函数,使用方便,因此更有优势。     

基于灾时可达性的城市绿地避灾服务域判定研究

城市绿地作为城市防灾避险的重要场所,其避灾服务域的判定有助于指导城市避灾场所的空间布局,对提高城市的生态安全具有重要的意义。研究借助ArcGIS空间分析工具,以灾时3、5min和10min内避灾绿地的服务能力和承载力2个方面量化,探讨福州市鼓楼区绿地的避灾服务范围、服务人口数量以及街道避灾服务的空间差异。结果表明,研究区绿地面积约6.80km~2,符合紧急避灾的绿地共9块,面积为0.81km~2;避灾绿地在3、5min和10min内的服务范围差异较大,其中服务范围最大的是西湖左海公园,面积分别为1.78、3.33km~2和8.26km~2,绿地服务范围最小的分别为0.20、0.43km~2和1.17km~2;在避灾服务人口比方面,10min内国光公园、金牛山公园、闽江公园北园、西湖左海公园、温泉公园可达人口数量未超过其承载量;从街道避灾服务情况可知鼓西街道最佳,在10min可实现服务区域内人口的全面覆盖;最后叠加研究区其他自然灾害避灾点,得出研究区避灾服务空间分布不平衡,五凤街道、东街街道和洪山镇尚有35.65%、15.69%和7.32%的人群处于避灾盲区。     

基于叶片光谱反射率的毛竹氮元素含量估测研究

【目的】以福建省顺昌县大干镇的毛竹为研究对象,研究毛竹叶片氮元素含量的最优估测模型,为毛竹生长状态分析与林地土壤肥力估测提供基础。【方法】通过对毛竹叶片原始光谱、一阶微分光谱及相关的植被指数与叶片氮元素含量进行相关性分析来筛选氮元素敏感特征参数,并构建了多元线性回归模型、随机森林模型以及支持向量机模型,利用决定系数最优原则筛选3个模型中的最优模型并进行精度验证。【结果】R387、DR663、NDVIg-b(R575、R440)、SIPI、PRI和PPR 6个参数与毛竹叶片氮含量具有较为显著的相关性,基于这6个敏感参数所构建的3种模型中,多元线性回归模型与随机森林模型拟合效果较差,精度验证结果R2分别为0.4355、0.4371,惩罚因子C和核参数Sigma分别设为3和0.1的支持向量机模型估测结果最好,其实测值与预测值拟合决定系数为0.8031,总体精度为94.02%。【结论】基于R387、DR663、NDVIg-b(R575、R440)、SIPI、PRI和PPR 6个叶片光谱参数所构建的支持向量机模型能够较为准确地估测毛竹叶片氮元素含量。     

福州市主城区小型公园绿地空间布局分形特征研究

随着城市环境与居民健康之间的关系越来越为人们关注,作为城市绿地系统重要组成成分之一的小型公园绿地日益被重视。引入分形理论的计算方法,用量化的方式探讨福州市主城区小型公园绿地的空间布局特征,以期为后续此类小型公园绿地的合理布局与科学选址提供参考。以福州市143个小型公园绿地为研究对象,通过网格维数、半径维数、边界维数3个分形维数的计算,分析总结其空间布局分形特征。结果表明,福州市主城区小型公园绿地空间布局具有分形特征但不明显,空间分布不均衡。其网格维数为1.135 3,空间分布均质度和填充度较低;半径维数达到2.608 0,离心程度强,没有明显的城市中心指向形态,布局密度以绿地重心为中心向四周逐渐增大的平均速度比较大,但实际上是一个由中心开始,先缓慢地增加,后转为不均匀的较快速增加,继而进入缓慢增加的动态变化过程;边界维数为1.385 9,生态稳定性一般,具有较为显著的边界效应。福州市主城区的小型公园绿地其空间布局仍可进一步优化,研究结果可为其空间布局合理性的提高与自我优化结构潜能的提升提供理论依据。     

基于热岛效应的福州市绿色廊道优化

  目的  绿色廊道的空间分布和结构特征对改善城市热环境具有重要的生态效益,绿色廊道的路径选线直接影响其属性特征,因此,通过优化绿色廊道的景观格局来降低城市的热岛强度是行之有效的生态途径和方法。  方法  选取福建省福州市为研究对象,以缓解热岛效应为目标,基于最小累积阻力模型(minimum cumulative model,MCR)和水文流域模型,对福州市绿色廊道的景观格局进行优化布局。  结果  ①通过形态学空间格局模型(morphological spatial pattern analysis,MSPA),用提取的30个生态源斑块构建综合生态阻力面,利用MCR模型将其生成福州市绿色廊道,共74条,总长度918.11 km。根据源斑块重要性评价分为4级:一级9条,132.88 km;二级14条,207.48 km;三级14条,153.57 km;四级37条,424.18 km;②通过水文流域模型,将74条绿色廊道与福州市地表温度叠加分析,共提取80个生态“交点”、176个降温生态节点、35处需降温区域。  结论  据此福州市新增14条绿色廊道,其中道路型绿色廊道8条,滨水型绿色廊道6条。优化后的绿色廊道对福州市的热点区域覆盖更全面,对改善城市热岛问题具有更明显的生态调节功能。图2表4参25     

基于熵突变理论的林地生产力演变分析

【目的】结合环境脆弱性特征,判析林地生产力的演变状况,为林地资源的优化利用和森林资源经营管理提供指导。【方法】以福建永安市的林地为研究对象,分析1999年、2008年林地利用结构信息熵、林地生产力等级熵的变化,探讨林地生产力信息熵的内涵,引入土壤侵蚀、土壤有机质、植被净第一性生产力(NPP)和归一化植被指数(NDVI)作为林地生产力信息熵的影响因子,构建林地生产力信息熵突变模型,分析林地生产力的突变可能性。【结果】1999年、2008年福建永安市林地利用结构信息熵分别为0.740 4和0.785 8,林地生产力等级熵分别为0.562 4和0.546 8,在以脆弱度等级为步长的林地生产力演变中,1999年的林地生产力未发生突变,而2008年发生了突变。【结论】1999-2008年10年间福建永安市注重脆弱性林地资源的保护,林地资源总体处于较高强度和较有序的开发利用状态。     

应用无人机影像提取毛竹林立竹度

采用无人机航拍影像,依据毛竹冠幅几何特点,依据面向对象多尺度分割原理构建毛竹株数量识别单元,比对分析K邻近法(KNN)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)的提取效果,确定毛竹立竹度提取的最优算法.结果表明:1株毛竹几何形状趋近圆形,2株趋近于长椭圆形,3株以上近似于长条形,与图像中毛竹的冠层形状特征与毛竹识别单元类型具有一致性.验证结果KNN、SVM、RF提取立竹度总体精度平均值分别为90.70％、89.64％、94.56％,对应的Kappa系数分别为0.8597、0.8306、0.9456,其中RF的精度最高.整体上,基于毛竹立竹度识别单元的构建,结合RF分类方法比其他两类分类方法更具优势,实现了有效的毛竹林立竹度提取.     

3S技术视角下工业原料林林地资源的优化经营

工业原料林的建设与发展,是解决我国日益增长的林木需求量的重要途径,是促进我国林业可持续发展的重要基础;作为工业原料林的承载基础,林地的优化经营是经济、社会与生态发展的重要保障。该文分析了工业原料林林地资源优化经营的迫切性,结合3S技术的应用与发展指出工业原料林林地资源优化经营具有技术上的可行性。基于3S技术视角,阐述工业原料林林地资源优化经营与可持续发展研究现状,并在分析3S技术下林地资源经营管理研究现状的基础上,对工业原料林林地经营的未来发展作出相关思考,强调应当进一步发挥3S技术的重要作用,推进林业的可持续经营。     

山地丘陵区遥感影像阴影检测与去除方法

阴影是山地丘陵区遥感影像最为普遍的干扰因素,去除阴影有助于提高影像解译和地物识别的准确性和有效性。构建了阴影植被指数（SVI）,并提出应用波段回归模型法实现HJ-1多光谱影像阴影的去除。将该方法应用于试验区HJ-1数据,结果表明：SVI可增大山地丘陵区水体、阴影区及明亮区之间的差异,利用阈值法可以实现影像阴影的有效检测;相关分析显示,各波段拟合模型R2均在080以上;比较阴影去除前、后影像的统计指标说明,在植被最为敏感,即受阴影影响最为严重的近红外波段,随着阴影的去除,波段平均值有了较大幅度的增大;去阴影后影像的标准差均比原影像要小,尤其是在近红外波段。试验结果表明,SVI对山地丘陵区HJ-1影像阴影的检测效果较好,而波段回归模型法可以较为有效地实现阴影的去除。     

闽北用材林林地标准地租的确定

以福建省北部为研究对象,收集杉木成过熟林小班1 342个,选取小班154个,采用林地期望价法计算各小班的地租,根据立地质量等级不同,用各地类中地租最大值与该地类平均地租的比值,确定闽北用材林林地标准地租基于平均地租的上浮比例。结果表明:闽北用材林林地的标准地租是基于平均地租上浮30%基础上确定的。