Συνδυασμός τεχνικών τηλεπισκόπισης και ηλικίας δασών για χαρτογράφηση της βιομάζας

Από RemoteSensing Wiki

Εισαγωγή

Τα δασικά οικοσυστήματα αποτελούν σημαντικό συστατικό των χερσαίων οικοσυστημάτων που ανταλλάσσουν διοξείδιο του άνθρακα (CO2) με την ατμόσφαιρα. H υπέργεια βιομάζα (AGB) των δασών είναι ένα σημαντικό συστατικό του παγκόσμιου κύκλου του άνθρακα. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχουν γίνει προσπάθειες για την εκτίμηση της δασικής βιομάζας, συμπεριλαμβανομένων των μετρήσεων πεδίου και προσομοιώσεων. Καθώς και με τη χρήση της τηλεπισκόπησης που επιτρέπει στους επιστήμονες σε συνδυασμό με μετρήσεις πεδίου να εξετάσουν τις ιδιότητες των οικοσυστημάτων και τις συχνές διαδικασίες μεταβολής τους στο χώρο και το χρόνο. Στόχος αυτής της μελέτης είναι: να αναπτύξει έναν αλγόριθμο για την εκτίμηση της υπέργειας βιομάζας από δεδομένα τηλεπισκόπησης, να παράγει έναν υψηλής ανάλυσης χάρτη της βιομάζας για περαιτέρω μοντελοποίηση καθαρής πρωτογενούς παραγωγικότητας (NPP) και ισορροπίας του άνθρακα (C) για το Liping County, της επαρχίας Guizhou Province, στην Κίνα.

Μεθοδολογία

Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν διάφορες μέθοδοι για τη μέτρηση οικολογικών παραμέτρων, την επεξεργασία εικόνων τηλεπισκόπησης και την αναπτύξη μοντέλων παλινδρόμησης που βοηθούν στον υπολογισμό της βιομάζας από τηλεπισκοπικές πληροφορίες. Έτσι μετρήθηκαν τοπογραφικά χαρακτηριστικά (κλίση, όψη, συντεταγμένες) και οι παράμετροι βλάστησης (LAI, DBH, ύψος δέντρου, είδος δέντρου, ηλικία δάσους). Για την εκτίμηση της δασικής βιομάζας χρησιμοποιήθηκαν λοιπόν οι μετρήσεις πεδίου και δύο δορυφορικές εικόνες Landsat ETM. Ακολούθησε η απομακρυσμένη επεξεργασία των τηλεπισκοπικών δεδομένων και ο υπολογισμός των τριών δεικτών βλάστησης: του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστηση (NDVI), του απλού λόγου (SR), και της μειωμένης απλής αναλογίας (RSR).Οι μετρήσεις της LAI και ο υπολογισμός του RSR χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία στατιστικού μοντέλου για τη δημιουργία χάρτη LAI της περιοχής όπου βοήθησε στη δημιουργία του αρχικού χάρτη υπέργειας βιομάζας. Έπειτα χρησιμοποιήθηκε ο NDVI για τον καθορισμό δασικών και μη περιοχών με ένα κατώτατο όριο NDVI και σε συνδυασμό με την κάλυψη γης μέσω επιβλεπόμενης ταξινόμησης παραλληλεπιπέδου προέκυψε πως η περιοχή καλύπτεται από τέσσερις διαφορετικές κατηγορίες(πλατύφυλλα, κωνοφόρα, μικτά δάση και μπαμπού)όπως φαίνεται στην Εικόνα 1.

Αποτελέσματα

Έτσι βγήκαν αποτελέσματα που δείχνουν τη συσχέτιση του δείκτη φυλλικής επιφάνειας με την υπέργεια βιομάζα καθώς και τη σχέση της ηλικίας των δένδρων με αυτή.Χρησιμοποιώντας το αρχικό μοντέλο της βιομάζας AGB για κάθε δασική κατηγορία προήλθε ο τελικός χάρτης χωρικής κατανομής της βιομάζας. Όπως φαίνεται στην περιοχή Liping County,η δασική βιομάζα AGB δείχνει μια σαφή κλίση που αυξάνεται από τα βορειοανατολικά προς τα νοτιοδυτικά. Τα δάση σε περιοχές κοντά σε δρόμους, ποτάμια και πόλεις έχουν συνήθως βιομάζα μικρότερη από 40 t ha-1, ενώ στο νοτιοδυτικό τμήμα, η τιμή της είναι αρκετά υψηλή, κυμαίνεται από 120 έως 200 t ha-1 (Εικόνα 2).

Συμπεράσματα

Τα αποτελέσματα δείχνουν σαφώς ότι η συμπερίληψη της ηλικίας των δένδρων και της κάλυψης γης μπορεί πραγματικά να βελτιώσει την ακρίβεια της εκτίμησης της βιομάζας. Παρ 'όλα αυτά, ορισμένα θέματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν. Σε αυτή τη μελέτη, ο χάρτης της ηλικίας προήλθε από το αρχικό χάρτη της βιομάζας που με τη σειρά του δημιουργήθηκε από τον χάρτη LAI. Στην τελική χαρτογράφηση της, οι χάρτες της ηλικίας, των δεικτών βλάστησης, και του δείκτη φυλλικής επιφάνειας LAI χρησιμοποιούνται ως προγνωστικοί παράγοντες της AGB.

ΠΗΓΗ: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479706003008 (Τελευταία πρόσβαση στις 27/02/2013)