Using single- and multi-target regression trees and ensembles to model a compound index of vegetation condition

An important consideration in conservation and biodiversity planning is an appreciation of the condition or integrity of ecosystems. In this study, we have applied various machine learning methods to the problem of predicting the condition or quality of the remnant indigenous vegetation across an extensive area of south-eastern Australia—the state of Victoria. The field data were obtained using the ‘habitat hectares’ approach. This rapid assessment technique produces multiple scores that describe the condition of various attributes of the vegetation at a given site. Multiple sites were assessed and subsequently circumscribed with GIS and remote-sensed data.     

基于SPOT5影像多辐射校正水平的植被绿量遥感估算

选用南京市SPOT5图像的灰度值(DN)、星上辐射率(SR)、表观反射率(TOA)和地物反射率(PAC)数据,提取了两种植被指数(VI),即归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),并与地面实测的绿量(LVV)进行相关分析,建立了165个关系模型.结果表明,LVV与VI呈极显著的相关关系,其相关系数多以相对均质植被高于植被总体,基于灰度值高于常用的地物反射率为主.LVV-VI关系模型的R~2均值以多元线性回归模型最高(0.821),指数模型最低(0.536),而1～3次多项式模型均接近0.7.每种植被样方优选出一个模型,即阔叶林LVV-7.802 RVI_(PAC)-2.455(R~2=0.827,RMSE=0.498);针阔叶混交林LVV=-15.421 RVI_(TOA)+26.971 RVI_(DN)-8.261(R~2=0.918,RMSE=0.356);灌木LVV=-342.591 NDVI_(DN)~3-20.553 NDVI_(DN)~2+14.013 NDVI_(DN)+1.509(R~2=0.764,RMSE=0.689);草地LVV=2.934 RVI_(PAC)+2.147 RVI_(TOA)-3.193(R2=0.903,RMSE=0.464);总体植被LVV=1.789RVI_(PAC)-6.814NDVIs+4.258NDVI_(PAC)+12.854 NDVI_(DN)-0.342(R~2=0.810,RMSE=0.638).这些优选模犁的自变量包括了4种辐射校正水平下提取的两种植被指数,显示基于不同辐射校正水平的植被指数在植被LVV遥感反演中具有一定的应用潜力.     

上海崇明县植被覆盖度动态变化遥感监测研究

植被覆盖度是用于描述和评价生态系统的重要参数。基于1989、2001、2006年的TM/ETM+遥感数据,以上海市崇明县为研究区域,利用改进的像元二分模型,估算出不同时期内崇明县的植被覆盖度,并对其变化进行了定量分析。结果表明:1989-2001年,植被覆盖度负向变化地表约10.17%,正向变化约20.58%,乡镇和湿地区域正向变化的面积大于负向变化,农场区域则相反;2001-2006年,负向变化约29.1%,正向变化约12%,农场和湿地区域正向变化的面积大于负向变化,乡镇区域则相反,并且随着城市化进程的深入,各土地用地类型的植被覆盖度变化在一定程度上都呈现出生态退化的趋势。     

北京市植被生态需水量与生态服务功能的关系

植被是城市生态系统中重要的组成部分,研究植被的生态需水、以及由生态缺水导致的服务功能变化具有重要意义。采用面积定额法,估算出北京市植被的最小生态需水量为37.4亿m3;采用情景分析方法,分析了不同植被类型、人均生活用水增加、人口增加情景下生态缺水量及其导致的生态服务功能变化。污水、中水回用、植被蓄水与雨水收集是缓解生态缺水的有效措施。     

秦皇岛市陆地植被与大气碳平衡研究

地球的碳循环已成为全球气候变化的一个热点,陆地植被是地球破循环中的一个重要贮存库。本文在分析秦皇岛市陆地植被状况的基础上,对CO_2排放量和吸收量进行了估算,结果表明,陆地植被吸收CO_2的数量占排放量的79％。结合秦皇岛市的实际,提出有利于大气碳平衡的对策。     

区域高时空分辨率VOC天然源排放清单的建立

将中尺度气象模式MM5应用于估算VOC天然源排放的研究,建立了高时空分辨率VOC天然源排放清单的估算方法.根据方法需要,确定了我国部分树木排放异戊二烯和萜烯的标准排放因子,各植被类型排放各种VOC的标准排放因子,以及各植被类型季节平均的叶生物量密度.应用该方法估算了华南地区满足区域空气质量数值模拟要求的高时空分辨率VOC天然源排放清单.结果表明,华南地区夏季典型日的VOC天然源排放总量约1.12×10⁴t,VOC排放速率具有明显的时空分布,其中地理分布取决于植被类型及其分布,日变化规律则依赖于太阳辐射和温度的高低.并讨论了VOC天然源排放估算过程中误差的来源     

浅论沙湾县荒漠生态区荒漠植被的保护与开发利用

沙湾县是以农业生产力支柱产业的地处准噶尔盆地南缘的半干旱荒漠内陆区域,区域内荒漠植物被较脆弱,随着经济与人口的快速增长及农、林、牧业的大发展、如何保护县域内荒漠生态区荒漠植被,更好的开发和利用这种资源、将是一个十分重要的研究课题。     

二龙山水库流域生态环境与小气候的关系研究

根据不同的植被覆盖率,对二龙山水库流域进行分区,并在春季组织小气候观测,研究不同小区的小气候综合特征.分析结果表明,二龙山水库流域生态环境与小气候综合特征之间存在密切关系.      

青藏公路取土场高寒草原植被的恢复进程

按照青藏公路建设和整修的不同阶段,利用样方调查植被空间分布变化,得出高寒草原植被的自然演替进程遵循以下规律,在工程结束2年,8年,26年后,群落植被覆盖度和生物多样性指标分别达到原生植被的2%～4%,6%～23%;32%～54%,46%～50%;95%以上和100%左右.青藏公路沿线高寒草原植被的人为破坏影响是明显的,植被的自然恢复需要20年左右的时间.工程建设破坏面积大于1500m2,植被难以恢复,土壤沙化和水土流失,影响周边地区生态环境质量.因此,在青藏铁路工程建设中首先应当减少对地形地貌的破坏,其次应当重视对地表土壤的保护并辅助人工植被恢复措施,促进植被的自然恢复.     

鄂尔多斯十大孔兑区植被生产力变化趋势对土地利用转移的响应

归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)是衡量区域植被生产力变化的一个重要指标,而土地利用/覆盖变化(Land use/cover change,LUCC)进程深刻影响了陆地生态系统空间分布格局及其生产力变化。因此本文结合趋势分析和转移矩阵法,从中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)NDVI年际变化角度分析鄂尔多斯北部典型农牧交错区(十大孔兑地区)2000-2015年植被生产力的变化趋势与LUCC的关系。结果表明:(1)在农牧交错区植被生产力总体呈增加趋势,其中显著增加和不显著增加区域面积占总面积的89.41%,分别为22.01%和67.4%;其后依次为不显著减少区域、无变化区域和显著减少区域,面积比例分别为4.59%、3.32%和2.68%。(2)在不显著增加和显著增加区,土地转换面积分别为235146.08 hm2和82761.76 hm2,草地转为农田、林地、水体、建设用地和未利用地尤其是草地转为农田导致对应区域植被生产力增加。