[发明专利]一种基于遥感生物量反演的优势树种BVOCs排放估算方法

说明书

本发明涉及一种基于遥感生物量反演的优势树种BVOCs排放估算方法，包括：1)根据研究区的森林类型进行优势树种的选取；2)针对所述优势树种，在研究区内选定样地并进行实地调查以获取与各优势树种地上生物量相关的实测参数；以及获取研究区内遥感影像；3)构建生物量拟合体系参数；4)针对各优势树种，基于步骤3)的生物量密度以及遥感参数，以生物量为因变量，进行多模型的回归拟合；5)建立评价指标，评价各模型拟合结果的精度，然后选择最优精度的模型来确定研究区优势树种生物量及植被指数的最优方程；6)构建基于生物量遥感解译的优势树种BVOCs排放模型；以及7)利用BVOCs排放模型估算优势树种BVOCs排放量。

技术领域

本发明涉及生态环境技术领域，更具体涉及一种基于遥感生物量反演的优势树种BVOCs排放估算方法。

背景技术

森林是陆地生态系统的主体，大约覆盖了30％的地球陆表，在陆地生态系统碳循环、水循环以及辐射能量交换中扮演着重要角色。森林排放的生物挥发性有机物(BVOCs)约占陆地植被排放的BVOCs总量的70％左右。这部分挥发性有机物的主要组成部分是异戊二烯、单萜烯、含氧VOCs等，具有很强的光化学活性，对于区域及局地的空气质量和臭氧生成具有不可忽视的影响。

森林排放的BVOCs的量与森林生物量密切相关。在现有的森林地上生物量评价体系方法中，主要是基于传统的生物量研究方法，即通过人工实地测量获取数据样地数据，例如森林清查数据中多为人工实地测量评估，并且基本为总的生物量的测定。然而，目前人们对森林生物量的估算已经不满足于总量计算，而是在掌握总量生物量的基础上，存在进一步细分为不同地区、不同树龄、不同树种的生物量差异以获得更加详细的生物量资料的需求；同时，单一的传统生物量法已经不适用于大尺度生物量估算。然而随着遥感技术的日益发展，光学遥感影像广泛应用于土地变化和森林资源监测，丰富的光谱信息能够有效反映植被的生长情况，然而，云层覆盖、数据条带缺失等现象使得地上生物量数据不确定性较大。

目前森林排放的BVOCs的量还不能实现树种级别的分辨率，例如以往的研究中在应用遥感解译获得生物量数据计算BVOCs排放量时，只能把植被类别区分为阔叶树、针叶树等级别，而难以实现树种级别的区分，而植物排放挥发性有机物的强度随着树种的差异而呈现数量级的差别，因此估算结果存在很大误差。上述问题是以往研究中的难点，也是生态环境研究领域亟待突破的问题之一。

因此，需要新的技术和方法，以至少部分地解决上述现有技术中存在的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明联合多个数据源对研究地区纯林树种进行森林地上生物量反演，通过对模型进行适用性评价，以期为森林地上生物量遥感估测提供更精确的方法，在遥感解译结果中将生物量区分精度提高到树种级别，以实现大尺度范围内BVOCs排放量估算结果的高时空分辨率。

根据本发明的一方面，提供一种基于遥感生物量反演的优势树种BVOCs排放估算方法，包括：

1)根据研究区的森林类型进行优势树种的选取；

2)针对所述优势树种，在研究区内选定样地并进行实地调查以获取与各优势树种地上生物量相关的实测参数；以及获取研究区内遥感影像；

3)构建生物量拟合体系参数，包括基于步骤2)的实测参数计算样地地上优势树种生物量密度，并且基于遥感影像提取与森林地上生物量遥感反演相关的遥感参数；

4)针对各优势树种，基于步骤3)的生物量密度以及遥感参数，以生物量为因变量，进行多模型的回归拟合；

5)建立评价指标，评价各模型拟合结果的精度，选择最优精度的模型来确定研究区优势树种生物量；以及

6)构建基于生物量遥感解译的优势树种BVOCs排放模型；以及

7)利用模型估算优势树种BVOCs排放量。