高原濕地植被地上生物量遙感估算方法及時(shí)空變化研究.pdf

1、植被生物量是反映生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的重要指標(biāo)之一。傳統(tǒng)的生物量估算方法存在耗時(shí)、破壞性強(qiáng)、難以實(shí)現(xiàn)大區(qū)域和多時(shí)相觀測(cè)等問題。遙感技術(shù)的發(fā)展，使得區(qū)域生物量的多時(shí)空尺度估算成為可能。目前，遙感生物量估算主要側(cè)重于森林等灌木物種的研究，而以草本植物為主要物種的高原濕地作為一種典型的脆弱生態(tài)系統(tǒng)，其植被生物量研究對(duì)于生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)與預(yù)警具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的回歸模型，結(jié)合光學(xué)遙感數(shù)據(jù)，建立了研究區(qū)

2、的植被地上生物量遙感估算模型。選取不同空間分辨率的光學(xué)遙感數(shù)據(jù)作為生物量遙感估算模型的數(shù)據(jù)源，對(duì)比分析不同空間分辨率數(shù)據(jù)估算的生物量，實(shí)現(xiàn)生物量遙感估算的尺度轉(zhuǎn)換。采用均值法，建立了高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)（Landsat TM）向低空間分辨率遙感數(shù)據(jù)（MODIS）的尺度轉(zhuǎn)換方法，利用轉(zhuǎn)換后的生物量結(jié)果對(duì)低空間分辨率遙感數(shù)據(jù)（MODIS）估算的生物量進(jìn)行校正采用柴達(dá)木盆地烏圖美仁大草原濕地2011年8月20日的TM數(shù)據(jù)及同年225天的MOD

3、IS產(chǎn)品，較深入地分析了生物量估算模型各主要參數(shù)和生物量的空間分布及時(shí)間變化特征，將本文的生物量估算結(jié)果與2010年9月野外測(cè)量數(shù)據(jù)、2011年8月野外測(cè)量預(yù)留站點(diǎn)數(shù)據(jù)估算的生物量結(jié)果進(jìn)行了比較和驗(yàn)證，主要研究成果及結(jié)論如下：
　?。?）在確定模型的參數(shù)時(shí)，充分分析研究區(qū)獲取遙感參數(shù)的相關(guān)性，用主成分回歸替代多元線性回歸模型的參數(shù)，解決參數(shù)間多重共線性對(duì)模型的影響。適合研究區(qū)多元線性回歸模型的參數(shù)有：歸一化植被指數(shù)（NDVI）、比

4、值植被指數(shù)（RVI）、差值植被指數(shù)（DVI）及增強(qiáng)型植被指數(shù)（EVI）及由生物物理模型反演的葉面積指數(shù)（LAI）。
　?。?）TM數(shù)據(jù)估算研究區(qū)生物量構(gòu)建的多元線性回歸模型的R2為0.887，F(xiàn)值為23.584，sig檢驗(yàn)值為0.000。通過預(yù)留點(diǎn)誤差檢驗(yàn)，估算值和實(shí)測(cè)值的擬合性很好，R2達(dá)到0.966；MODIS產(chǎn)品（250米空間分辨率）估算生物量方法是以EVI作為解釋變量的一元線性回歸模型，該模型的決定系數(shù)為0.826，F(xiàn)值為