崇明濕地碳源-匯監(jiān)測和管理系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn).pdf

1、自工業(yè)革命以來，全球大氣CO2濃度急劇上升，由CO2及CH4等溫室氣體濃度的增高所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)已被大多數(shù)科學(xué)家證實為全球變暖的主要原因。2009年哥本哈根氣候峰會的召開，顯示出了全球?qū)厥覛怏w排放導(dǎo)致全球氣候變化的普遍認同。中國政府在峰會前宣布，到2020年中國單位GDP二氧化碳排放要比2005年下降40％～45％。崇明作為上海市可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，在《崇明三島規(guī)劃》中明確了生態(tài)島的發(fā)展定位。2009年11月，在“科技部和上海市

2、人民政府2009年部市工作會商會議”上，把“開展崇明生態(tài)島綠色經(jīng)濟試點示范”列為重要議題，這意味著崇明在大力推進生態(tài)島建設(shè)的同時，在發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)、社區(qū)和產(chǎn)業(yè)方面要有所創(chuàng)新，為上海市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和碳增匯減排上做出貢獻，并可能成為全國乃至全世界低碳經(jīng)濟的發(fā)展典范。
　　 本文正是在崇明生態(tài)島建設(shè)的大背景下，分析和總結(jié)了前人的研究成果，以現(xiàn)有崇明濕地生態(tài)系統(tǒng)碳通量監(jiān)測站點數(shù)據(jù)和MODIS遙感影像數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，結(jié)合GIS技術(shù)，數(shù)據(jù)

3、庫技術(shù)，軟件工程技術(shù)，建立了崇明島濕地碳源監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，碳源/匯模型庫以及基于遙感信息自動解譯的專題影像數(shù)據(jù)庫，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)“碳過程-區(qū)域遙感耦合模型”的編碼開發(fā)，實現(xiàn)了區(qū)域濕地碳固定、碳儲量的格網(wǎng)化計算，為崇明濕地生態(tài)系統(tǒng)碳固定、釋放和封存進行長期計算和評估提供了數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，為國家和上海市碳增匯減排工作提供必要的知識、技術(shù)和數(shù)據(jù)貯備。本文主要研究成果如下：
　　 首先，運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，針對崇明碳源實測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)計并實現(xiàn)

4、了崇明碳源碳匯在線監(jiān)測數(shù)據(jù)庫；結(jié)合遙感技術(shù)以及軟件工程技術(shù)，基于MODIS遙感影像數(shù)據(jù)，建立了崇明島遙感影像專題數(shù)據(jù)庫以及結(jié)合模型庫技術(shù)和GIS技術(shù)，針對基于遙感驅(qū)動碳源碳匯估算模型，初步構(gòu)建了崇明濕地碳源碳匯模型庫。并在這些數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上開發(fā)了管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了崇明碳源碳匯數(shù)據(jù)和成果的信息化、可視化的綜合管理。
　　 其次，運用RS和GIS一體化開發(fā)技術(shù)，在碳源碳匯實測數(shù)據(jù)庫，遙感專題庫和模型庫的基礎(chǔ)上，運用.NET平臺C＃語言實

5、現(xiàn)了崇明濕地碳源碳匯監(jiān)測和管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了RS和GIS的集成：使用RS模塊對遙感數(shù)據(jù)進行預(yù)處理和參數(shù)自動化反演，運用模型庫技術(shù)進行碳源/匯的估算，運用GIS技術(shù)對結(jié)果進行了可視化的顯示。在遙感數(shù)據(jù)處理前期，運用了IDL的快速圖形顯示和影像處理能力，對處理過程進行了可視化的顯示，使用戶能夠看出變化。在結(jié)果表現(xiàn)上通過專題圖的形式，使得表現(xiàn)直觀和多樣。最后，在前面工作的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)中主要功能模塊為例，做了應(yīng)用分析和評價。結(jié)果表明系統(tǒng)能夠