城鎮綠地植物固碳模型的遙感驅動方法

《城鎮綠地植物固碳模型的遙感驅動方法》是依託華東師範大學，由周堅華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：城鎮綠地植物固碳模型的遙感驅動方法
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：周堅華
• 依託單位：華東師範大學

項目摘要

準確定量碳收支是評估未來二氧化碳濃度和氣候變化的關鍵。城鎮綠化植物群自身和影響植物生產力的環境壓力因子的極高空間異質性，成為城鎮地區碳收支估算不確定性的主因。項目將開發由遙感和GIS驅動的綠化植物群地上乾生物量(記為AVB)和地上淨第一生產力（ANPP）測算模型，實現模型驅動參數的自動提取；以分樹種單株測算取代現有碳收支模型中普遍使用的基於生態群系的評估，來適應城鎮綠地樹種、分布、結構等的高異質性；以25×25m2尺度提取影響ANPP的主要環境壓力和管養模式因子，來適應這些因子空間分布的高異質性；最終給出城鎮綠地固碳性能精確快速和時空連續定量的解決方案。項目成果對於多層面評價城鎮綠化植物群的碳儲量分布、碳匯水平、城市化對碳循環的影響和城市的生態承載力等具有重要意義；並為綠化需求總量、綠地布局、層次結構和植物材料等的決策提供理論和技術支持。

結題摘要

本項目研究以遙感手段自動提取城鎮綠地植物固碳模型驅動參數的方法。這種參數包括兩個主要方面：估算綠化植物群地上乾生物量(AVB)所需參數、估算地上淨第一生產力(ANPP)所需參數。面對的主要困難和不確定性是城鎮地表綠化植物和周圍環境極高的空間異質性。原計畫研究內容包括3個部分共13項。在項目實施中，針對一些難以解決的問題，對原有研究內容作了適當調整。調整的基本原則是：面向社會急需的套用和面向新技術（包括新數據源）套用。並保證調整與原內容協調，學術水平一致。到目前為止，項目主體內容完成良好。在樹種識別描述符設計的理論和方法、以非線性種子化區域生長提取遮暗圖斑、以特徵和地理雙空間聯合分類改善樹種可分性、以多鄰近度異化分類算法實現偽變遷識別和缺損圖斑自動修復、交通壓力場量化、以LIDAR數據自動測算綠量、城鎮植被自動化更新原型系統構建、光合法和收穫法的比較試驗、導出植物表觀量與AVB或ANPP的關係等方面的研究具有新穎性和較高的套用價值。基本實現了之前提出的 “解決城鎮綠地固碳性能的精確快速和時空連續定量問題” 的課題目標。已經發表SCI論文2篇，正在外審和修回的SCI論文3篇，已經發表的EI論文1篇，已經發表的CSCD論文9篇（含3篇錄用通知），取得軟體著作權1項。由於項目周期對一個這樣規模的項目略顯短促，尚有4個內容正在或將要進行，這些內容都與項目關鍵技術的整合套用有關。因此，本項目的主要問題是：已經取得的成果比較零散，缺乏整合套用的方法和例證。為此在結項報告結尾處給出了到2015年底前的一些改進措施和承諾。