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基于3种遥感反演模型的成都市森林植被生物量估测与空间分布研究
1
作者 陈嵚崟 肖前刚 +6 位作者 刘钟元 胡孟珂 朱文东 唐自豪 甘露 费诗萱 任德智 《四川林业科技》 2025年第4期1-11,共11页
为了科学估算成都市森林植被生物量并探明其特征,助力实现成都市“双碳”目标。以成都市森林资源规划设计调查样地数据(2017年)计算样地生物量,基于2017年Landsat 8 OLI影像提取植被指数,分别采用多元逐步回归模型、随机森林模型和BP神... 为了科学估算成都市森林植被生物量并探明其特征,助力实现成都市“双碳”目标。以成都市森林资源规划设计调查样地数据(2017年)计算样地生物量,基于2017年Landsat 8 OLI影像提取植被指数,分别采用多元逐步回归模型、随机森林模型和BP神经网络模型构建遥感-生物量模型,选取最优模型反演全市森林植被生物量,分析其时空特征。结果显示:(1)3种模型中,随机森林模型有着最好的估测效果,其R^(2)为0.521,RMSE为25.20 t/hm^(2)。(2)成都市森林植被生物量反演估测值为1.6470×10^(7) t,成都市森林植被生物量平均值为56.89 t/hm^(2)。(3)成都市森林植被生物量呈现显著空间异质性,主要集中在西北部龙门山区域和中东部龙泉山区域,但龙泉山区域的森林植被生物量等级低于龙门山区域;地形梯度分析显示,森林植被生物量呈单峰分布模式,峰值区位于中海拔区域和斜坡区域;在坡向上,半阳坡生物量占比最高,阴坡和半阴坡的森林植被生物量相加与阳坡和半阳坡的森林植被生物量相加的比例接近于1∶1。成都市森林植被生物量分布具有显著空间异质性,呈现西多东少的现状,应因地制宜,保护好龙门山区域的生态环境并在龙泉山区域优先种植高碳汇树种,合理提高龙泉山区域森林植被生物量。 展开更多
关键词 森林植被生物量 遥感模型 植被指数 特征
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湖北大别山地区栎林林分尺度生物量模型研建
2
作者 文红波 马江 +7 位作者 漆晓龙 佘振维 林成军 罗雷 刘宁 黄光体 徐立 吴双 《湖北林业科技》 2025年第5期53-59,共7页
构建科学有效的生物量评估模型对实现区域森林质量精准提升具有重要意义。针对单木尺度生物量模型在实际林分生物量调查应用中效率低下的局限性,本研究基于湖北省森林资源动态监测数据,采用逐步回归方法筛选关键影响因子,构建湖北大别... 构建科学有效的生物量评估模型对实现区域森林质量精准提升具有重要意义。针对单木尺度生物量模型在实际林分生物量调查应用中效率低下的局限性,本研究基于湖北省森林资源动态监测数据,采用逐步回归方法筛选关键影响因子,构建湖北大别山地区栎林林分尺度生物量模型,并通过模型评价指标验证其可靠性。应用该模型分析了2009年和2019年研究区栎林生物量的时空分异特征,并据此提出了相应的生物量提升技术措施。本研究结果有助于克服单木尺度模型在林分尺度生物量估算中的不足,为湖北大别山地区及类似区域栎林质量精准提升提供科学依据与技术支撑。 展开更多
关键词 栎林 森林生物量 生物量模型 逐步回归分析 湖北省大别山地区
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我国尺度兼容和树种分类的材积源森林碳储量模型 被引量：2
3
作者 张聪 刘琪 +2 位作者 李海奎 刘鹏举 詹思颖 《林业科学》 北大核心 2025年第1期57-69,共13页
【目的】提出一种简单方便的森林碳储量估算方法,构建考虑林分特征的尺度兼容和树种分类的材积源森林碳储量模型,为估算多尺度和多树种森林碳储量提供方法和技术支持。【方法】基于第6~9次全国森林资源清查数据和异速生长方程,分别利用... 【目的】提出一种简单方便的森林碳储量估算方法,构建考虑林分特征的尺度兼容和树种分类的材积源森林碳储量模型,为估算多尺度和多树种森林碳储量提供方法和技术支持。【方法】基于第6~9次全国森林资源清查数据和异速生长方程,分别利用含哑变量的非线性最小二乘法的独立模型和非线性似然无关回归的联立方程组模型,构建考虑起源、龄组2个主要林分特征的尺度兼容和树种分类的森林碳储量模型,通过加权回归消除异方差,采用决定系数(R^(2))、估计值的标准差(SEE)、平均预估误差(MPE)、总相对误差(TRE)和差异百分比(VP)对模型进行评价;同时利用2021年林草综合监测数据,比较不同尺度模型估算全国森林碳储量的差异。【结果】1)共构建2974类尺度兼容的森林碳储量模型,与独立模型相比,联立方程组模型的R^(2)无明显差异。独立模型和联立方程组模型分别为1383和1591类,模型R^(2)的平均值分别为0.9661和0.9652,MPE分别为0.75%和0.78%,联立方程组模型的R^(2)仅下降0.0009,MPE仅上升0.03%。2)共构建2520类树种分类的森林碳储量模型,与尺度兼容模型结果一样,独立模型和联立方程组模型的R^(2)无明显差异。独立模型和联立方程组模型均为1260类,模型R^(2)的平均值分别为0.9443和0.9424,MPE分别为0.48%和0.49%,联立方程组模型的R^(2)仅下降0.0019,MPE仅上升0.01%。3)构建4种不同建模方式(独立-尺度模型、独立-树种模型、联立-尺度模型、联立-树种模型)的森林碳储量模型。相比独立模型,联立方程组模型的参数变动幅度更小。4种不同建模方式共包含参数a和参数b分别为46157和23935个。独立模型和联立方程组模型参数a的平均值分别为0.5965和0.6200,极差分别为2.3186和2.1922,独立模型的参数极差偏高0.1264;参数b的平均值分别为0.9332和0.9318,极差分别为0.6723和0.5065,独立模型的参数极差偏高0.1667。4)不同尺度模型估算全国森林碳储量时,无论何种尺度,独立模型的估算差异均大于联立方程组模型,但总体上各种尺度模型的估算差异均在3%以内。【结论】1)本研究提出的从森林蓄积量直接到森林碳储量的材积源森林碳储量模型数据有效、方法可靠,可用于直接估算森林碳储量。2)基于含哑变量的非线性似然无关的联立方程组方法,可更好地建立尺度兼容和树种分类的森林碳储量模型。3)本研究构建的森林碳储量模型平均R^(2)在0.95以上,MPE在1%以内,可用于林业实践中快速准确估算森林碳储量。4)根据模型的拟合精度以及参数的稳定性,建议使用以联立-尺度(以尺度为建模总体的联立树种分类模型)为建模方式的森林碳储量模型。5)在5%精度要求下,可使用国家尺度考虑林分起源、龄组的树种分类模型估算全国森林碳储量。 展开更多
关键词 森林碳储量模型 非线性似然无关 哑变量 参数库 尺度兼容 树种分类
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基于多尺度地理加权回归模型的辽宁省森林碳储量估算
4
作者 李婉丽 李凤日 +1 位作者 甄贞 赵颖慧 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第9期130-140,共11页
【目的】基于多尺度地理加权回归模型,结合遥感数据,估算辽宁省森林地上碳储量,并通过不同特征变量的筛选,评估空间异质性对碳储量估算的影响。【方法】以2015年辽宁省1068块森林资源清查样地数据、数字高程模型数据和Landsat 8 OLI影... 【目的】基于多尺度地理加权回归模型,结合遥感数据,估算辽宁省森林地上碳储量,并通过不同特征变量的筛选,评估空间异质性对碳储量估算的影响。【方法】以2015年辽宁省1068块森林资源清查样地数据、数字高程模型数据和Landsat 8 OLI影像为数据源,提取63个特征变量(地形特征2个、波段特征6个、植被指数7个、纹理特征48个),分别采用逐步回归和随机森林(RF)算法筛选特征变量,构建普通最小二乘回归模型、地理加权回归模型、MGWR模型和随机森林回归模型估算森林地上碳储量(AGC),比较不同模型的预测精度,实现对研究区AGC的精准反演。【结果】1)采用逐步回归法筛选特征变量下的各个模型预测精度均高于采用RF法筛选的特征变量,MGWR模型的精度最高(R2为0.74,RMSE为11.66 t/hm^(2)),GWR模型次之(R2为0.72,RMSE为12.30 t/hm^(2)),RFR模型随后(R2为0.37,RMSE为16.32 t/hm^(2)),OLS模型最低(R2为0.26,RMSE为16.41 t/hm^(2))。2)采用逐步回归法筛选特征变量时,MGWR模型与OLS、GWR和RFR模型相比,R2分别提升了0.48、0.02和0.37,RMSE分别降低了4.75、0.64和4.66 t/hm^(2);采用RF法筛选特征变量时,MGWR模型的R2分别比OLS、GWR和RFR模型提升了0.46、0.05和0.33,RMSE则降低了6.95、1.23和5.36 t/hm^(2)。3)研究区森林地上碳储量预测范围为37.25~190.22 t/hm^(2),总量为135.165 Tg;从空间上看,森林地上碳储量高值主要分布在西部和东部小范围地区,东部大部分区域有所降低,而中部平原区域最低。【结论】采用逐步回归法筛选特征变量构建MGWR模型,通过灵活的尺度(带宽)设置有效解决了空间异质性问题,揭示了辽宁省AGC的多尺度空间分布特征,适用于大尺度AGC的精确估算,为区域碳管理和生态系统服务的提升提供了科学依据。 展开更多
关键词 森林地上碳储量 Landsat 8 OLI影像 地理加权回归模型 多尺度地理加权回归模型
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基于无人机雷达和光学影像的城市森林地上生物量估算方法建立及应用
5
作者 张曈 陈爽 曹书舸 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第4期581-590,共10页
目前生物量估算的数据来源包括光学、合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)和激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)等.利用遥感技术对区域生物量进行反演时,实地样方数据的不足限制了模型反演精度的提升.本研究采用无人... 目前生物量估算的数据来源包括光学、合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)和激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)等.利用遥感技术对区域生物量进行反演时,实地样方数据的不足限制了模型反演精度的提升.本研究采用无人机雷达点云数据结合实地调查扩大样本量,试图验证利用机载雷达替代实地调查的可行性,并与光学影像特征(植被指数数据和纹理特征数据)建立植被地上生物量反演模型.结果表明:1)基于LiDAR获取的单株冠幅数据估算的生物量具有较好的精度,与实地测算的生物量的总体误差为1.74%;2)南京龙王山风景区,利用LiDAR数据估算的地上生物量密度为96.78 Mg·hm^(-2),利用光学影像特征模型反演的生物量密度为107.94 Mg·hm^(-2);3)毗邻龙王山的大学校园验证数据结果显示,模型反演生物量密度值为92.6 Mg·hm^(-2),基于LiDAR数据的结果为104.11 Mg·hm^(-2),可以看出所提出的方法具有较好的效果.因此,通过无人机LiDAR和冠幅生物量模型可以扩大样本量,由此建立的影像特征生物量模型具有良好的效果,为大范围生物量反演提供一种可行的方法. 展开更多
关键词 无人机激光雷达 地上生物量 机器学习回归 城市森林 冠层高度模型
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基于无人机多维数据集的森林地上生物量估测模型研究 被引量：5
6
作者 孙钊 谢运鸿 +3 位作者 王宝莹 谭军 王轶夫 孙玉军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期186-195,236,共11页
森林地上生物量(Aboveground biomass,AGB)是评价森林生长情况的重要指标。基于数字航空摄影(Digital aerial photography,DAP)生成的二维和三维数据,分别计算了41个点云高度变量和16个可见光植被指数,利用6种回归算法(随机森林(RF)、... 森林地上生物量(Aboveground biomass,AGB)是评价森林生长情况的重要指标。基于数字航空摄影(Digital aerial photography,DAP)生成的二维和三维数据,分别计算了41个点云高度变量和16个可见光植被指数,利用6种回归算法(随机森林(RF)、袋装树(BT)、支持向量回归(SVR)、Cubist、类别型特征提升(CatBoost)、极端梯度提升(XGBoost))分别构建了单一变量集和综合变量集AGB估测模型,探索了不同变量对于AGB估测模型的贡献。研究结果表明光谱数据集和点云数据集AGB预测模型精度最高分别为Cubist和XGBoost,R^(2)分别为0.5309和0.6395。组合数据集最高精度模型为XGBoost,R^(2)达到0.7601,XGBoost模型具有更高的AGB估测稳定性。研究还表明6种机器学习模型的贡献主要取决于所考虑的回归方法,所选择的特征个数和特征对模型的重要性在不同的模型中并不一致。DOM光谱特征在AGB的估测中具有更高的重要性。总体来说,二维和三维数据的结合能够有效提高森林AGB估测精度,基于无人机倾斜摄影获取的RGB影像能够实现森林AGB的快速无损估计。 展开更多
关键词 森林地上生物量 估测模型 无人机密集点云 SFM 可见光植被指数 机器学习
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结合修正后的全球生态系统动态调查冠层高度的森林地上生物量模型优化——以福建省为例 被引量：3
7
作者 田国帅 周小成 +4 位作者 郝优壮 谭芳林 王永荣 吴善群 林华章 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第16期7264-7277,共14页
森林地上生物量(Above Ground Biomass,AGB)是衡量森林生态系统碳存储、能量流动和生物多样性的关键指标,对于气候变化研究和森林资源管理至关重要。福建省地处多云多雨的亚热带,地形和森林类型复杂,森林地上生物量估算难度大。为提升... 森林地上生物量(Above Ground Biomass,AGB)是衡量森林生态系统碳存储、能量流动和生物多样性的关键指标,对于气候变化研究和森林资源管理至关重要。福建省地处多云多雨的亚热带,地形和森林类型复杂,森林地上生物量估算难度大。为提升森林地上生物量估算效果,将最新星载激光雷达数据全球生态系统动态调查(GEDI)、Landsat以及Sentinel系列卫星等多源遥感数据进行集成和综合利用,通过Landsat影像计算的林龄对GEDI_V27冠层高度产品进行优化,结合优化后的MGEDI_V27冠层高度产品,建立传统遥感特征结合冠层高度的极端梯度提升模型(XGBoost)生物量反演模型,实现了福建省森林地上生物量的有效估算与制图。研究结果表明:(1)通过林龄优化后的GEDI冠层高度精度评价结果为R^(2)=0.67,RMSE=2.24m;(2)通过递归特征消除算法对三种森林类型进行特征优选,得到10个遥感特征,其中,三种森林类型最重要的遥感特征均为森林冠层高度,并且对比评价了在包含传统遥感特征因子的情况下有无冠层高度对于模型精度的影响,结果表明,在冠层高度因子参加特征构建时,森林AGB回归分析的精度明显提高,证实了冠层高度在生物量估算中具有显著的重要性;(3)研究得到的福建省森林AGB范围为0.001—363.331Mg/hm^(2),整体精度评价结果为R^(2)=0.75,RMSE=17.34Mg/hm^(2),2020年全省AGB总量为8.22亿Mg,平均值为101.24Mg/hm^(2)。通过优化GEDI中的森林冠层高度,并且结合传统遥感特征,可以实现对福建省森林地上生物量的精确估算和监测,研究成果有助于区域森林碳汇的评估。 展开更多
关键词 遥感 全球生态系统动态调查(GEDI) 冠层高度 森林类型 极端梯度提升模型(XGBoost)回归 森林地上生物量
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基于随机森林算法的桉树人工林单木生物量预估模型 被引量：5
8
作者 宋杰 赵俊 +3 位作者 何普林 成雅君 黄润霞 竹万宽 《桉树科技》 2024年第2期11-16,共6页
单木生物量模型是估测森林生物量的基础。通过标准木法实测雷州半岛地区90株桉树单株生物量数据,随机划分60个样本数据作为训练集,30个样本数据作为验证集。以林龄、树高和胸径为自变量,单木生物量为因变量,使用岭回归模型、异速生长模... 单木生物量模型是估测森林生物量的基础。通过标准木法实测雷州半岛地区90株桉树单株生物量数据,随机划分60个样本数据作为训练集,30个样本数据作为验证集。以林龄、树高和胸径为自变量,单木生物量为因变量,使用岭回归模型、异速生长模型和随机森林算法构建模型,采用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对模型进行评价。结果表明:随机森林模型的R~2、RMSE和MAE无论在训练集还是验证集均高于岭回归模型和异速生长模型。由随机森林模型的因子重要值可知,胸径是影响单木生物量的主要因子。引入林龄因子后的随机森林模型可以提高单木生物量的预测精度,为碳汇计量提供基础数据和模型支撑。 展开更多
关键词 桉树 单木生物量 岭回归模型 异速生长模型 随机森林算法
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应用双频合成孔径雷达(SAR)数据和干涉水云模型估算森林生物量 被引量：2
9
作者 赵露伟 范文义 聂永辉 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期58-68,共11页
以河北省承德市塞罕坝机械林场为研究区域,应用哨兵1号(Sentinel-1A)C波段双极化数据和大地2号L波段全极化数据分别建立干涉水云模型(IWCM)估算森林地上生物量。结果表明:大地2号(ALOS-2)L波段全极化数据体散射比例为72%,二面角散射比例... 以河北省承德市塞罕坝机械林场为研究区域,应用哨兵1号(Sentinel-1A)C波段双极化数据和大地2号L波段全极化数据分别建立干涉水云模型(IWCM)估算森林地上生物量。结果表明:大地2号(ALOS-2)L波段全极化数据体散射比例为72%,二面角散射比例为4%;L波段HV极化和VH极化的估算结果较好,HV极化估算结果的决定系数(R^(2))为0.737,均方根误差(R_(MSE))为28.88 t/hm^(2);VH极化估算结果的决定系数(R^(2))为0.743,均方根误差(R_(MSE))为27.76 t/hm^(2);C+L波段的组合方式反演结果最优,决定系数(R^(2))为0.863,均方根误差(R_(MSE))为18.92 t/hm^(2)。采用干涉水云模型估算森林生物量,L波段合成孔径雷达(SAR)数据估算精度高于C波段估算精度,L波段SAR数据更适合进行森林生物量的估算;C波段和L波段SAR融合对森林生物量的估算精度显著提高。 展开更多
关键词 森林地上生物量 干涉水云模型 哨兵1号数据 大地2号数据 多频SAR
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应用UAVSAR数据及改进极化水云模型对热带森林地上生物量反演 被引量：1
10
作者 段云芳 罗洪斌 +5 位作者 岳彩荣 罗广飞 王宁 余琼芬 郭喜龙 孙妙琦 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期54-60,共7页
针对热带森林地上生物量遥感估测中容易饱和区域大尺度森林地上生物量估测精度低的问题,以非洲加蓬中部的洛佩达国家公园为研究区,以NASA提供的L波段全极化机载合成孔径雷达(SAR)数据和LiDAR网格化森林地上生物量产品为数据源开展森林... 针对热带森林地上生物量遥感估测中容易饱和区域大尺度森林地上生物量估测精度低的问题,以非洲加蓬中部的洛佩达国家公园为研究区,以NASA提供的L波段全极化机载合成孔径雷达(SAR)数据和LiDAR网格化森林地上生物量产品为数据源开展森林生物量估测方法研究。采用极化分解方法提取森林的多种散射机制,从中选择反映森林结构差异的地面散射特征和森林体散射的特征构建体-地散射比,采用极化水云模型(PWCM)进行森林地上生物量反演和精度评价。为了提高PWCM模型的适应性,建模过程中根据体散射分量(V_(ol))分段进行模型的参数优化。结果表明:以Freeman三分量极化分解后得到的体散射(V_(ol))、表面散射(O_(dd))、地-干散射(D_(bl))为基础构建的6个体-地散射比在极化水云模型估算森林地上生物量中,以μ_(VG2)作为体-地散射比时估测效果最好,模型决定系数(R^(2))为0.60,均方根误差(R_(MSE))为127.78 Mg/hm^(2);在此基础上,进一步根据体散射分量分段优化极化水云模型,模型决定系数(R^(2))增加到0.74,均方根误差(R_(MSE))降低了约20%,预测精度从50.76%提升至60.28%,并改善了低值高估、高值低估问题,在地上生物量高达450 Mg/hm^(2)时未出现饱和现象。 展开更多
关键词 机载SAR 森林地上生物量 极化水云模型 体地散射比 体散射分量分段
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黔东南州森林生物量驱动因素分析
11
作者 宿治平 戚玉娇 《山地农业生物学报》 2025年第5期8-16,共9页
森林生物量是森林生态系统最基本的数量特征,也是估算碳储量和评估碳平衡的重要指标。贵州省黔东南苗族侗族自治州是全国28个重点林区之一,研究黔东南州森林生物量及其驱动因子,对揭示森林生态系统的碳固存和碳循环过程,指导森林经营管... 森林生物量是森林生态系统最基本的数量特征,也是估算碳储量和评估碳平衡的重要指标。贵州省黔东南苗族侗族自治州是全国28个重点林区之一,研究黔东南州森林生物量及其驱动因子,对揭示森林生态系统的碳固存和碳循环过程,指导森林经营管理实践具有重要意义。本研究基于第九次全国森林资源连续清查数据和贵州省气象资料,利用随机森林和结构方程等方法进行分析,结果表明:林分因子和生物多样性为森林生物量的主要驱动因子,林分因子通过直接效应和以生物多样性作为介导的间接效应共同构成“结构-多样性”的互馈机制影响森林生物量;生物多样性直接促进森林生物量,符合生态位互补效应;空间因子对森林生物量有抑制作用;气候因子对森林生物量有正向的直接作用,并通过空间格局间接影响森林生物量;地形因子通过生物多样性对森林生物量产生间接作用,森林生物量的驱动机制由环境、结构、多样性多种效应决定。 展开更多
关键词 森林生物量 空间因子 影响因子 结构方程模型
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森林生物量模型综述 被引量：102
12
作者 王维枫 雷渊才 +1 位作者 王雪峰 赵浩彦 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期58-63,共6页
根据研究对象尺度不同将生物量模型分为单木生物量模型和大尺度森林生物量模型。分别介绍了这两类生物量模型的历史和现状,简要概括了生物量模型特点和存在的一些问题,并且对未来的发展趋势做了预测。
关键词 森林生物量 单木生物量模型 大尺度森林生物量模型 材积源生物量模型 遥感
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基于森林资源清查资料的盈江县森林生物量和生长量分析 被引量：4
13
作者 汤明华 刘娟 +3 位作者 高林 赵金发 樊骥善 余涛 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2024年第1期129-137,共9页
为确定盈江县森林碳储量和碳汇潜力的变化特征及其影响因子,以便更好地分析盈江县森林生物量和生长量。基于盈江县2012年和2017年森林资源清查数据,利用生物量换算因子连续函数法和异速生长方程,评估盈江县森林碳储量和碳汇潜力的变化... 为确定盈江县森林碳储量和碳汇潜力的变化特征及其影响因子,以便更好地分析盈江县森林生物量和生长量。基于盈江县2012年和2017年森林资源清查数据,利用生物量换算因子连续函数法和异速生长方程,评估盈江县森林碳储量和碳汇潜力的变化特征及其影响因子。结果显示:(1)盈江县森林生物量储量丰富,达85.55 t/hm^(2)。其中:栎类林最大,为168.3 t/hm^(2);核桃林最低,为7.10 t/hm^(2)。(2)不同林龄林分生物量差异较大,近熟林最高,其次分别为中龄林、成熟林、过熟林、幼龄林。(3)常绿阔叶林的林分生长量最大,其次是落叶阔叶林和针叶林。结果表明:盈江县森林生物量储量丰富且以阔叶林为主;林龄和年均气温是影响林分生长和生物量的主要因素。 展开更多
关键词 森林资源清查 生物量评估 生长量 影响因子 随机森林模型
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基于遥感降尺度估算中国森林生物量的空间分布 被引量：38
14
作者 刘双娜 周涛 +3 位作者 舒阳 戴铭 魏林艳 张鑫 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2320-2330,共11页
森林生物量是陆地生态系统重要的碳库,其大小与空间分布特征直接影响森林的碳汇潜力。基于空间降尺度技术,以中国第六次国家森林资源清查资料为基础,同时结合1∶100万植被分布图及同期的基于MODIS反演的NPP空间分布,定量估算了1 km分辨... 森林生物量是陆地生态系统重要的碳库,其大小与空间分布特征直接影响森林的碳汇潜力。基于空间降尺度技术,以中国第六次国家森林资源清查资料为基础,同时结合1∶100万植被分布图及同期的基于MODIS反演的NPP空间分布,定量估算了1 km分辨率下我国森林生物量的空间分布。结果表明:(1)降尺度技术能有效结合遥感数据的空间特征与地面详查资料的统计特征,从而较好地解决当前生物量估算的区域尺度转化问题;(2)我国森林生物量存在明显的空间分布规律,与水热条件的空间分布格局基本一致,表现为西部较低东部较高,大型山脉分布处较高;(3)我国森林生物量总量11.0 Pg,平均生物量74.8 Mg/hm2,其中高值区主要集中在东北大小兴安岭和长白山地区、新疆山区、西南横断山脉地区以及东南武夷山地区。 展开更多
关键词 森林 生物量 碳汇 降尺度 空间分布 中国
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广西主要树种(组)异速生长模型及森林生物量特征 被引量：62
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作者 汪珍川 杜虎 +4 位作者 宋同清 彭晚霞 曾馥平 曾昭霞 张浩 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第13期4462-4472,共11页
基于广西11类主要树种(组)5个龄组(245株样木、345块样地)的生物量实测调查,建立了各树种(组)的生物量优化异速生长模型,探讨广西森林生态系统总生物量及不同森林类型、不同龄组、不同层次的生物量组成与分配。结果表明:(1)广西11类树种... 基于广西11类主要树种(组)5个龄组(245株样木、345块样地)的生物量实测调查,建立了各树种(组)的生物量优化异速生长模型,探讨广西森林生态系统总生物量及不同森林类型、不同龄组、不同层次的生物量组成与分配。结果表明:(1)广西11类树种(组)叶、枝、干、根、全株生物量(除了杉树叶、桉树叶生物量)、地上-地下、胸径-树高的优化回归模型均为幂函数,经t检验均达到显著水平(P<0.05),其中11类树种(组)以全株生物量的模拟效果最好;(2)广西森林总生物量为1425.37 Tg,平均生物量为105.36 Mg/hm2,各森林类型总生物量为松树林(366.14 Tg)>硬阔(291.08 Tg)>软阔(239.75 Tg)>石山林(165.51 Tg)>杉木林(164.01 Tg)>桉树林(99.55 Tg)>栎类(46.34 Tg)>八角林(20.21 Tg)>油茶林(19.59 Tg)>竹林(13.19 Tg),均随年龄的增加而增加,各层次生物量均以乔木层占绝对优势,所占比例为78.30%—97.47%,各龄组地上生物量均大于地下生物量;(3)考虑统计学与实际应用之间的平衡及异速生长模型的可解释量、回归系数的显著性,以胸径为变量的生物量模型能有效估算广西主要树种(组)各器官及总生物量;(4)优化筛选的广西各树种(组)的地上-地下优化异速生长模型及推算的地上-地下生物量比,对于估计广西森林地下生物量具有重要参考价值。 展开更多
关键词 树种(组) 异速生长模型 生物量 龄组 广西森林
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基于随机森林模型的云南松天然林生物量遥感估测 被引量：23
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作者 李会朋 胥辉 +2 位作者 张超 欧光龙 孙晓莉 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2022年第3期60-66,80,共8页
云南松天然林是我国西南地区重要的森林资源。针对云南松天然林的遥感生物量估测模型研究将提高传统地面调查的工作效率,降低调查成本,具有重要意义。以云南省大理州的云南松天然林为研究对象,基于研究区第4次、第5次、第6次和第7次森... 云南松天然林是我国西南地区重要的森林资源。针对云南松天然林的遥感生物量估测模型研究将提高传统地面调查的工作效率,降低调查成本,具有重要意义。以云南省大理州的云南松天然林为研究对象,基于研究区第4次、第5次、第6次和第7次森林资源连续清查样地数据及同年的Landsat TM/ETM+卫星遥感影像,在建立云南松天然林单木生物量估测模型的基础上,研究并建立云南省大理州云南松天然林随机森林回归遥感估测模型。结果显示:随机森林回归遥感估测模型的决定系数(R^(2))不低于0.819,均方根误差(RMSE)不高于9.347 t/hm^(2),该模型的拟合效果较好;从模型的检验结果看,绝对平均相对误差(RMA)在35.9%以内,预估精度(P)在64.1%以上,表明该模型预估能力较为理想。该随机森林回归遥感估测模型可用于大理州云南松天然林生物量的估测研究,能够准确地反映云南松天然林80%以上的生物量变化信息,为今后云南松天然林生物量遥感估测提供理论基础。 展开更多
关键词 生物量 随机森林模型 遥感估测 云南松 天然林
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基于PSO-LSSVM的森林地上生物量估测模型 被引量：18
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作者 杨柳 孙金华 +2 位作者 冯仲科 岳德鹏 杨立岩 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期273-279,287,共8页
为提高森林地上生物量估测精度,从建模因子和建模方法出发,提出了一种综合考虑影像纹理特征、地形特征、光谱特征的粒子群优化最小二乘支持向量机生物量估测方法。以松山自然保护区为研究区域,以资源三号遥感卫星数据为数据源,配合194... 为提高森林地上生物量估测精度,从建模因子和建模方法出发,提出了一种综合考虑影像纹理特征、地形特征、光谱特征的粒子群优化最小二乘支持向量机生物量估测方法。以松山自然保护区为研究区域,以资源三号遥感卫星数据为数据源,配合194块调查样地实测数据、森林资源二类调查数据、数字高程模型数据,通过分析46个特征变量与森林地上生物量间的Pearson相关性,进行特征变量优化提取,建立PSO-LSSVM模型并在Matlab 2014a上编程实现。以决定系数R2和均方根误差RMSE为指标,对比分析了PSO-LSSVM和多元线性回归地上生物量模型精度。研究结果表明:PSO-LSSVM模型在针叶林、阔叶林、灌木林3种类型中预测决定系数分别为0.867、0.853、0.842,比多元线性回归模型分别提高了23.15%、19.13%、14.40%。PSO-LSSVM地上生物量模型具有良好的自学能力和自适应能力,它取代了传统的遍历优化方法,在全局优化及收敛速度方面具有较大优势,预测精度较高。 展开更多
关键词 森林地上生物量 粒子群算法 最小二乘支持向量机 估测模型
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暖温带森林生态系统林下灌木生物量相对生长模型 被引量：26
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作者 万五星 王效科 +3 位作者 李东义 冯学全 张千千 于小红 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第23期6985-6992,共8页
灌木层作为暖温带森林生态系统的重要组成部分,其生物量估算的精确性及便捷性,成为森林生态系统能量流动、物质循环研究的重要环节。目前可用于暖温带森林生态系统灌木层生物量估算的相对生长模型较少。以河北雾灵山国家级自然保护区暖... 灌木层作为暖温带森林生态系统的重要组成部分,其生物量估算的精确性及便捷性,成为森林生态系统能量流动、物质循环研究的重要环节。目前可用于暖温带森林生态系统灌木层生物量估算的相对生长模型较少。以河北雾灵山国家级自然保护区暖温带森林生态系统为研究对象,建立了该区域15种常见灌木的相对生长模型。研究发现:15种灌木全株和单一器官的最优相对生长方程均以D2H为自变量,分别以幂函数W=a(D2H)b或二项式函数W=a+b D2H+c(D2H)2为最优化回归方程。统计分析结果显示:判断系数R2值介于0.7331—0.9992之间,显著性检验各参数P<0.01,满足回归模型的适用性要求。对研究区域常见灌木全株生物量(WTU)的普适性研究发现:以D2H为自变量的二项式函数回归模型WTU=0.0362+297.03D2H-127.1(D2H)2,R2=0.9434,P<0.01,普遍适用于除去六道木(Zabelia biflora)和照山白(Rhododendron micranthum)之外的13种灌木植物的生物量估算。此模型对以上2种植物不适用的原因有待进一步研究。 展开更多
关键词 灌木 生物量 相对生长模型 森林生态系统 林下 暖温带
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基于森林资源清查资料的林分生物量相容性线性模型 被引量：17
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作者 程堂仁 冯菁 +1 位作者 马钦彦 冯仲科 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期110-113,共4页
该文以甘肃省小陇山锐齿栎林分为例,通过图形分析、相关分析和回归分析,结果表明:小陇山锐齿栎林分乔木层各组分生物量(W)与林分活立木蓄积量(V)、与林分平均胸径、平均树高和林分密度(-D2-HN)均存在极其显著的线性相关关系.采用代数和... 该文以甘肃省小陇山锐齿栎林分为例,通过图形分析、相关分析和回归分析,结果表明:小陇山锐齿栎林分乔木层各组分生物量(W)与林分活立木蓄积量(V)、与林分平均胸径、平均树高和林分密度(-D2-HN)均存在极其显著的线性相关关系.采用代数和法,分2级控制,建立了林分乔木层各组分生物量(W)与林分活立木蓄积量(V)与林分平均胸径、平均树高和林分密度(-D2-HN)两种形式的生物量相容性线性模型,以95%的可靠性估计,两种形式的模型对锐齿栎林分各组分生物量的预估精度均在98%以上. 展开更多
关键词 代数和法 相容性线性模型 林分生物量 森林资源清查资料 锐齿栎 小陇山
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基于遥感信息模型的香格里拉森林生物量估算 被引量：19
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作者 王金亮 程鹏飞 +2 位作者 徐申 王小花 程峰 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期325-329,共5页
森林生物量是陆地生态系统碳循环过程中最主要的参数,森林生物量准确估算是进行森林碳循环和碳储量及变化分析的基础。以香格里拉这一特殊区域为研究区,以野外调查样方数据为基础,利用植被指数、降水、积温、太阳总辐射量、海拔等多个因... 森林生物量是陆地生态系统碳循环过程中最主要的参数,森林生物量准确估算是进行森林碳循环和碳储量及变化分析的基础。以香格里拉这一特殊区域为研究区,以野外调查样方数据为基础,利用植被指数、降水、积温、太阳总辐射量、海拔等多个因子,组合成遥感综合因子层、地理综合因子层与水、光、热一同构成变量,建立了研究区丽江云杉Picea likiangensis-长苞冷杉Abies georgei林,川滇高山栎Quercus aquifolioides林,云南松Pi-nus yunnanensis林,高山松Pinus densata林等4个建群种森林生物量遥感估算模型,并进行了检验。据此模型开展其生物量估算研究,结果表明:研究区4种森林总生物量为1.14亿t,其中云冷杉林、栎类林、云南松林、高山松林4种森林的生物量分别是0.715亿t,0.14亿t,0.09亿t和0.20亿t;4种森林总的生物量分布在海拔、坡度上都具有明显的规律,在坡向上无明显分布规律。 展开更多
关键词 森林生态学 香格里拉 遥感信息模型 生物量 估算 空间分布
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