估测森林蓄积量的遥感因子选择研究

为提高森林蓄积量的估测精度,选择多重相关性小的遥感因子组合,运用残差平方和法,对湖南省新化县曹家镇20个一类调查样地对应的SPOT5影像的9个遥感因子组合进行了多重相关性研究。结果表明:除遥感因子FSP2外,其余因子对森林蓄积量的估测都有重要作用。通过方差扩大因子对各遥感因子的多重相关性诊断表明:剔除FSP2后,各遥感因子间的多重相关性大幅减小。     

森林可燃物大样地抽样调查方法研究

为满足森林可燃物遥感监测的需要,采用分层抽样方法设计了一套能够在典型区域主要森林类型中布设可燃物大样地的抽样方案。对每个大样地在林分型图斑区划的基础上,采用角规绕测、样方调查的方法对大样地内各层(乔木层、灌木层、草本层、枯落物层、腐殖质层)可燃物载量及其林分、地形等因素进行全面调查。探讨了采用统计学方法依据可燃物载量与林分因子、地形等因素建立可燃物载量遥感估算模型的可行性。研究表明,可燃物载量遥感估算可为区域尺度森林可燃物载量精准调查和动态监测提供有利的技术支撑。     

林分和地形因子对崇礼冬奥核心区森林地表可燃物载量的影响

【目的】建立林分因子和地形因子与森林地表可燃物载量之间的回归关系,对崇礼冬奥核心区华北落叶松林和白桦林森林地表可燃物载量进行估计,为研究区森林防火和可燃物管理提供科学依据。【方法】2021年在研究区设置63块华北落叶松林和白桦林实测样地,调查森林地表可燃物载量(灌木、草本、枯枝落叶和腐殖质的鲜质量和干质量)、林分因子(胸径、树高、冠幅等)和地形因子(坡度、海拔、土层厚度)。对森林地表可燃物数据进行处理、分析,以林分因子和地形因子为自变量、以森林地表可燃物总载量为因变量进行相关性分析,利用逐步筛选法,选择合适的模型形式。对因子进行逐步回归,筛选相关性强的因子,最终选用年龄、林分密度、植被盖度和海拔估算华北落叶松林森林地表可燃物总载量,选用林分密度、坡度和海拔估算白桦林森林地表可燃物总载量。并对崇礼冬奥核心区林地小班的森林地表可燃物载量进行预测。【结果】华北落叶松林森林地表可燃物总载量高于白桦林且差异显著(P<0.05)。相关性分析表明,林分因子的平均树高、平均胸径和郁闭度与森林地表可燃物总载量显著相关(P<0.05);地形因子的坡度和土层厚度与森林地表可燃物总载量显著相关(P...     

北京八达岭人工油松林地表枯死可燃物负荷量研究

地表枯死可燃物负荷量多少是森林火灾发生的基础。调查八达岭林场不同地形条件下油松林地表枯死可燃物和林分因子,取得42块样地资料;用线性相关分析法对各因子与地表枯死可燃物负荷量进行分析,平均树高、坡度和海拔与对应负荷量有显著线性关系;应用多元线性回归中的逐步回归剔除法,建立了估测模型,除平均胸径外,平均树高、密度、郁闭度、海拔、坡度被引入,经检验回归显著,该估测模型可用于其它油松林地表可燃物负荷量估测。     

基于偏最小二乘回归的森林蓄积量遥感估测

森林蓄积量受遥感因子与地形因子的影响,但这些因子间存在多重相关性,会影响模型稳定性与精度。针对森林蓄积量遥感估测自变量间存在多重共线性问题,采用异于传统最小二乘的偏最小二乘方法建立密云县森林蓄积量遥感估测模型。先对可能影响蓄积量的因子进行分析,选取既存在相关性又对模型显著性有影响的因子为森林蓄积量估测的自变量。用预留的样本对模型进行检验,预测值与实测值相比精度达到90.1%。将通过检验的模型对整个密云县进行反演,得到密云县估测森林蓄积量为2 447 695.203 m3。     

森林可燃物载量估测方法研究进展

森林可燃物是森林燃灾的物质基础,是森林可燃物可持续管理的基本依据,是影响林火发生、发展及火烧强度的重要因素之一,受到国内外学者的广泛关注。综述国内外森林可燃物载量估测方法的研究历史、现状及最新研究进展,对比各种森林可燃物载量静态、动态估测模型的适用性,并分析遥感技术在森林可燃物载量研究中的应用及其前景,提出我国森林可燃物研究存在的问题与发展趋势。为进一步开展更大尺度和范围可燃物载量估测以及数据库构建提供一定的借鉴。     

基于GF-1的森林蓄积量遥感估测

森林蓄积量是评价森林资源数量的一个重要指标。结合遥感影像和地面调查数据估测森林蓄积量受遥感影像、遥感因子、预处理方法、估测方法等多方面的影响。为研究国产GF-1遥感影像估测森林蓄积量的最佳遥感因子组合方式和较优估测方法,并绘制森林蓄积量空间分布图,为我国森林蓄积量的研究提供理论基础和科学依据。为研究GF-1遥感影像估测森林蓄积量的遥感因子和估测方法,以湖南省醴陵市为研究对象,以国产GF-1遥感影像为数据源,通过对遥感图像预处理,获取光谱信息、纹理因子、植被指数作为特征变量,结合同时期的二类调查样地数据,从GF-1遥感影像像元与样地不匹配角度出发,应用移动窗口的方法解决像元与样地的对应关系,采用多元逐步回归、偏最小二乘回归和随机森林模型对研究区森林蓄积量进行估测,采用建模精度和估测精度进行分析评价。实验结果表明:1)3个模型选择的因子都包含了NDVI、 Band2、DI3、CO1和DVI等5个遥感因子,说明其对森林蓄积量的估测比较敏感;2)随机森林模型优于偏最小二乘回归和多元逐步回归,其决定系数R2为0.73、估测精度为83.69%。利用GF-1遥感影像结合随机森林模型应用于森林蓄积量的估测结果趋于真实分布,效果较理想;采用移动窗口法,利用国产GF-1遥感影像并结合随机森林进行森林蓄积量估测具有较好的应用前景。     

遥感估测森林可燃物载量的研究进展

对采用遥感图像估测森林可燃物载量的方法进行综述.首先将现有方法根据对像元载量的分配方法,分成直接分配法和间接分配法2种.直接分配法分成聚类分析法和判别分析法;间接分配法分为简单植被特征法、林分模型法和综合因子约束法3种.然后对各方法的优缺点进行评价,指出现有方法整体准确率不高的不足,并分析产生误差的3个来源:1) 从遥感图像判读中间特征所产生的误差;2) 从中间特征到可燃物载量之间的误差;3) 使用可燃物模型所产生的误差.据此提出改进现有方法、提高估测准确率的3个思路:1) 使用新图像,如更高分辨率遥感图像、雷达图像或混合图像;2) 选择更合适的中间特征以及它们与可燃物载量的关系模型;3) 使用连续变量来描述可燃物载量.     

天山中部天山云杉林地表可燃物载量及其影响因素

【目的】对天山中部天山云杉林地表可燃物载量进行系统调查,分析地表可燃物载量与地形和林分因子的关系,比较不同郁闭度林分可燃物载量差异,为制定科学合理的天山云杉林可燃物管理措施提供科学依据。【方法】在天山中部沿海拔梯度设置48个样地,调查和测定天山云杉林林分的1、10和100 h时滞地表可燃物载量以及地形和林分因子,采用相关分析方法分析地表可燃物载量与林分和地形因子的关系,利用多元线性回归方法建立可燃物载量估测模型。【结果】天山云杉林1、10和100 h时滞及总地表可燃物载量平均分别为1.49±1.00、2.69±1.05、2.06±0.29和6.24±1.21 t·hm~(-2)。高、中和低郁闭度天山云杉林地表总可燃物载量分别为12.09±3.13、4.29±2.35和2.34±0.83 t·hm~(-2)。1 h时滞地表可燃物载量与海拔呈显著负相关(P0.05),与坡度和郁闭度呈显著正相关(P0.05);10 h时滞地表可燃物载量与海拔呈显著负相关(P0.05),与树高和郁闭度呈极显著正相关(P0.05);100 h时滞地表可燃物载量与郁闭度呈极显著正相关(P0.01),与树高呈显著正相关(P0.05);总地表可燃物载量与郁闭度呈极显著正相关(P0.05),与树高和坡度呈显著正相关(P0.05)。【结论】海拔、坡度、树高和郁闭度对天山中部天山云杉林可燃物载量均有一定影响,其中郁闭度影响最显著。林分郁闭度与地表可燃物载量呈正相关。地表可燃物载量在高郁闭度林分最大,在中郁闭度林分次之。由于林内较干燥,凋落物不易分解,导致地表可燃物大量堆积,林内较高的1 h时滞地表可燃物载量使得林分发生林火的可能性增加;从地表可燃物载量的数量和构成来看,天山中部天山云杉林已具备发生森林大火的物质基础。     

云南松可燃物载量预测模型研究

对安宁市不同乡镇云南松林的17块样地可燃物载量与郁闭度、胸径、树高、林龄等林分因子和坡度、坡位、坡向等地形因子进行了野外调查和室内实验分析与计算。应用SYSTAT统计软件,对云南松可燃物载量与林分和地形因子进行回归分析,并建立了数学模型,利用这些特征因子来推算云南松林可燃物的载量,取得较为满意的结果。     

三种回归分析方法在Landsat-5影像森林碳密度反演中的比较

随着遥感技术的快速发展,基于遥感影像和地面样地的方法成为目前森林碳密度精确估算的主要手段,然而没有找到具有普适性的建模因子和最佳的森林碳密度估算模型。鉴于此,本文通过分析研究区地面固定样地碳密度与Landsat-5影像及其衍生波段的相关性,筛选出估算森林碳密度的敏感因子。采用三种回归分析方法(逐步回归、偏最小二乘回归及非线性回归)分别建立森林碳密度的最优遥感估算模型。结果表明:1参与建模的遥感因子中,1/TM3与森林碳密度的相关性最大,敏感性最高;2三种回归分析方法建立的预测模型中,以4个遥感因子建立的非线性回归模型预测精度最高,预测值与实测值得决定系数R2为0.74;3通过测算,研究区平均森林碳密度为14.36 t/hm2,变化范围介于0.00~38.28 t/hm2之间。研究表明非线性回归在区域森林碳密度反演方面具有一定的潜力。     

结合Landsat 8与PALSAR-2影像的龙南县针叶林蓄积量遥感估测研究

林分蓄积量估测是林业遥感的重要研究领域,由于云雾天气和光谱饱和现象等因素限制了光学遥感影像估测林分蓄积量的精度。合成孔径雷达(SAR)具有穿透性强、受云雾影响小等特点,弥补了光学遥感的不足。以江西省龙南县的针叶林为研究对象,结合Landsat 8与PALSAR-2双极化SAR影像数据,在遥感数据预处理基础上,提取了光谱信息、植被指数、纹理信息和后向散射系数等共245个遥感因子。基于Pearson相关系数法和多元逐步回归法,筛选出65个遥感因子参与林分蓄积量估测。以林分郁闭度作为分层因子,分别采用线性、KNN、支持向量机(SVM)、多重感知机(MLP)和随机森林(RF)5种模型估测林分蓄积量,并对估测结果进行精度检验。实验结果表明:1)相比单独使用Landsat 8的光谱和纹理信息,基于郁闭度分级并融合PALSAR-2的后向散射信息明显提高了蓄积量的反演精度;2)对于低郁闭度林分,线性模型精度最高(rRMSE=21.16%),中郁闭度林分,多重感知机模型估测效果最好(rRMSE=30.61%),高郁闭度林分,多重感知机模型估测效果最好(rRMSE=27.53%)。在结合PALSAR-2的后向散射系数的基础上,郁闭度分层能有效改善中高蓄积量区域的反演精度。     

林火碳排放研究进展

火是森林生态系统主要的干扰因子, 森林火灾的频繁发生不仅使森林生态系统遭到破坏, 同时也造成了含碳温室气体的大量释放。综述了火烧面积、森林可燃物以及燃烧效率等主要因子对森林火灾排放碳量估计的影响, 分析了这一领域未来研究发展趋势。大量研究表明:1)卫星遥感是估测大尺度上森林过火面积的主要手段, 随着高分辨率卫星的应用, 森林火灾面积的估计精度不断得到提高。目前的研究主要集中于大尺度上林火面积的估计和估算方法的改进。2)遥感数据是目前估计大尺度可燃物燃烧量的有效手段, 利用遥感数据的同时结合有效可燃物计算模型, 运用多元线性与非线性分析结合等方法提高对可燃物燃烧量的估计。3)燃烧效率是决定可燃物消耗量的主要因子, 也是估计森林火灾释放含碳气体量的关键。未来的研究是利用高分辨率的遥感数据, 结合复杂的可燃物计算模型, 更精确地估计林火碳排放。     

森林郁闭度定量估测遥感比值波段的选择

对TM遥感图像各原始及常用比值波段的信息量大小、相互间存在的多重相关性及其对郁闭度估测造成的不利影响进行分析研究。针对特定监测区域,对设置的遥感比值波段,采用平均残差平方和准则进行筛选,最终确定对郁闭度估测有一定影响的遥感波段,并形成可操作的软件系统。     

历史调查数据参与森林调查因子遥感定量估测的研究

森林调查因子估测是森林资源遥感调查的主要内容之一。本文以多元数量化回归估测模型Ⅰ为基础,综合考虑历史调查资料(主要为前期调查因子值)和遥感数据等信息,建立了以小班为估测单元,保留小班平均直径、平均树高、每公顷蓄积量的遥感定量估测模型。经检验,所建立模型具有良好的估测效果。     

十三陵林场低山林区针叶林地表可燃物负荷量及其影响因子

对北京十三陵林场人工油松林和侧柏林进行踏查,并根据地型、林分因子的差异性设置21块样地,调查样地的林分、地型因子及可燃物负荷量,进行可燃物负荷量及其影响因子的相关性分析。研究结果表明:对针叶林整体而言,灌木可燃物负荷量与枝下高呈正相关,与林分密度呈负相关,草本可燃物负荷量与平均胸径、平均树高呈正相关,1h,10h时滞枯枝负荷量与郁闭度呈正相关;对油松林而言,灌木可燃物负荷量与平均胸径呈负相关,1h,10h时滞枯枝负荷量与海拔、平均树高呈正相关;对侧柏林而言,灌木可燃物负荷量与平均树高呈正相关,草本可燃物负荷量与平均胸径、平均树高呈正相关,10h时滞枯枝负荷量与郁闭度呈正相关。     

基于主成分回归及遥感的贵阳市林分郁闭度估测

以贵阳市为研究区,以Landsat-8 OLI为遥感信息源,通过偏相关分析,选择了与郁闭度相关的12个遥感因子作为自变量因子。为克服自变量因子间严重的多重共线性和模型的不稳定性,采用主成分回归分析法建立郁闭度估测模型,并对模型进了检验及精度验证。结果表明,回归方程调整后的R2=0.756,模型的拟合效果较好,说明模型在数学上是可行的;利用15个实测样地对模型进行精度验证,估测精度的平均水平为78.80%,说明该模型可为区域林分郁闭度估测提供参考。     

基于CEBERS-WFI遥感数据的森林生物量估测方法研究

以中巴卫星CEBERS-WFI遥感数据为基础,结合东北三省的地理、气象因子及森林资源连续清查固定样地信息,构建BP人工神经网络森林生物量估测模型,对我国东北三省的森林生物量进行估测,并反演了森林生物量的空间分布图像。结果表明,基于CEBERS-WFI遥感数据的BP人工神经网络应用于森林生物量估测简单实用,是一种快捷、有效的估测方法。     

森林蓄积量遥感估测的研究进展

传统的森林资源调查是一项周期长、任务重、劳动强度大,需大量经费的工作。随着遥感技术广泛应用于森林资源调查工作,特别是森林蓄积量的遥感估测,将比传统方法省时、省力,节约经费。目前,利用遥感进行森林蓄积量的估测研究已取得了一系列重要进展,文章则简要综述了国内外在光学遥感和微波遥感范围内的森林蓄积量遥感估测方面的研究进展,认为利用遥感技术进行森林生物量估测对于了解和监测全球生态系统对气候变化和人类活动的反应具有重要的意义。     

基于Landsat时间序列数据的森林地上生物量估测研究进展

利用时间序列遥感数据可以提高森林生物量估测精度和估测生物量动态变化,为森林碳储量和气候变化研究提供更为精确的反演基础。文中基于Landsat时间序列数据研究森林地上生物量的遥感估测方法,从数据预处理、数据重构、遥感因子选取以及模型构建与精度评价4个方面进行回顾和评述,并提出研究建议与展望。