武漢市城市人工綠地三維綠量的測算.pdf

1、城市綠地在改善城市環(huán)境、提高環(huán)境質(zhì)量等方面起著非常重要的作用,在全國重點(diǎn)城市環(huán)境綜合評價考核中,也將城市綠化作為一個重要的內(nèi)容和指標(biāo)。本文針對城市綠地的特殊性,試圖在建立城市綠地實(shí)際葉面積指數(shù)和有效葉面積指數(shù)的基礎(chǔ)上,修正冠層分析系統(tǒng)的葉面積指數(shù),從而進(jìn)行群落水平和遙感影像水平上的城市三維綠量計算,為定量計算城市三維綠量和評價城市綠地的生態(tài)效益提供基礎(chǔ)。
　　 本文選擇了武漢市人工綠地具有代表性的28種植物,利用CI-203手持

2、式激光葉面積儀和Hemiview冠層分析系統(tǒng)等設(shè)備對這些植株的葉面積指數(shù)(LAI)進(jìn)行了研究,并且分別以154個和39個植物群落作為主要研究對象,分別進(jìn)行了基于群落水平和TM影像水平的LAI值的預(yù)測模型研究,主要結(jié)果如下:
　　 (1)基于個體水平的Hemiview冠層分析系統(tǒng)LAI值修正
　　 Hemiview冠層分析系統(tǒng)計算植株彩色全天空圖片得出的有效LAI值與CI-203手持式激光葉面積儀測定的實(shí)際LAI值呈極顯著

3、正相關(guān)關(guān)系,植株LAI值進(jìn)行分層修正,喬木和大灌木LAI值的最優(yōu)修正方程為冪函數(shù)回歸方程,方程表達(dá)式打y=2.28x1.14；灌木、草本LAI值的最優(yōu)修正方程均為一元線性回歸方程,表達(dá)式分別為y=5.77x-2.46、y=4.32x-0.39。
　　 (2)基于群落水平的城市綠地實(shí)際LAI值模型
　　 群落實(shí)際總LAI值、喬灌草各層實(shí)際LAI值與群落平均冠長(高度)、蓋度的多元回歸方程優(yōu)于一元回歸方程(多元R2>-元R2

4、)。群落實(shí)際總LAI值多元回歸方程優(yōu)于分層多元回歸方程。群落實(shí)際總LAI值的最優(yōu)方程(R2值最大,為0.818)為Y=exp(1.153+0.25 Int3t4+0.05 Int6+0.005 t2+1.109 t5-0.08 Int5)。根據(jù)三維綠量的計算公式可得,群落的三維綠量為:LVV=[exp(1.153+0.25 Int3t4+0.05 lnt6+0.005 t2+1.109 t5-0.08 lnts)]*S。
　　

5、(3)基于TM影像的城市綠地LAI值反演模型
　　 樣地群落實(shí)際LAI值與TM影像上對應(yīng)像元1—4波段的DN值呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。群落實(shí)際LAI值與1-4波段DN值的多元回歸方程的決定系數(shù)均大于它們一元回歸方程的決定系數(shù)(多元R2>-元R2),并且大于群落實(shí)際LAI值與歸一化植被指數(shù)(NDVI)、比值植被指數(shù)(RVI)和歸一化差異綠度指數(shù)(NDGI)這些經(jīng)典植被指數(shù)擬合的回歸方程決定系數(shù)。因此選擇在0.01水平上極顯著的、決定系數(shù)

6、最大的多元回歸方程作為群落實(shí)際LAI值的反演方程(R2為0.421),方程式為:y=2.283*(lnx3)2+0.003x42-0.009x4*lnx1*lnx2*lnx3—0.361。
　　 根據(jù)群落實(shí)際LAI值的反演方程,利用ArcGIS軟件計算武漢市tM影像上綠地像元的實(shí)際LAI值,并將綠地群落LAI值分為四個等級,分別為<7.000、7.000-13.000、13.000-18.000、>18.000,得到武漢市綠地葉