Update and spatial extension of strategic forest inventories using time series remote sensing and modeling     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2020

Up-to-date forest inventory information relating the characteristics of managed and natural forests is fundamental to sustainable forest management and required to inform conservation of biodiversity and assess climate change impacts and mitigation opportunities. Strategic forest inventories are difficult to compile over large areas and are often quickly outdated or spatially incomplete as a function of their long production cycle. As a consequence, automated approaches supported by remotely sensed data are increasingly sought to provide exhaustive spatial coverage for a set of core attributes in a timely fashion. The objective of this study was to demonstrate the integration of current remotely-sensed data products and pre-existing jurisdictional inventory data to map four forest attributes of interest (stand age, dominant species, site index, and stem density) for a 55 Mha study region in British Columbia, Canada. First, via image segmentation, spectrally homogenous objects were derived from Landsat surface-reflectance pixel composites. Second, a suite of Landsat-based predictors (e.g., spectral indices, disturbance history, and forest structure) and ancillary variables (e.g., geographic, topographic, and climatic) were derived for these units and used to develop predictive models of target attributes. For the often difficult classification of dominant species, two modelling approaches were compared: (a) a global Random Forests model calibrated with training samples collected over the entire study area, and (b) an ensemble of local models, each calibrated with spatially constrained local samples. Accuracy assessment based upon independent validation samples revealed that the ensemble of local models was more accurate and efficient for species classification, achieving an overall accuracy of 72% for the species which dominate 80% of the forested areas in the province. Results indicated that site index had the highest agreement between predicted and reference (R² = 0.74, %RMSE = 23.1%), followed by stand age (R² = 0.62, %RMSE = 35.6%), and stem density (R² = 0.33, %RMSE = 65.2%). Inventory attributes mapped at the image-derived unit level captured much finer details than traditional polygon-based inventory, yet can be readily reassembled into these larger units for strategic forest planning purposes. Based upon this work, we conclude that in a multi-source forest monitoring program, spatially localized and detailed characterizations enabled by time series of Landsat observations in conjunction with ancillary data can be used to support strategic inventory activities over large areas.  相似文献   

Sentinel-2卫星落叶松林龄信息反演   总被引：1，自引：0，他引：1  

唐少飞  田庆久  徐凯健  徐念旭  岳继博 《遥感学报》2020,24(12):1511-1524

林龄结构信息能够有效反映区域森林群落不同生长阶段的固碳能力，对于评估森林生态系统的健康状况具有重要意义。本研究以中国温带典型优势树种落叶松林为研究对象，分别选择其芽萌动期、展叶期和落叶期时段的Sentinel-2影像，采用多元线性回归（MLR）、随机森林（RF）、支持向量机回归（SVR）、前馈反向传播神经网络（BP）以及多元自适应回归样条（MARS）等5种方法依次构建落叶松林龄反演模型。通过相关性分析首先确定最佳遥感反演物候期，并在此基础上根据相关性差异筛选出5个最优特征变量用于模型反演，分别为冠层含水量（CWC），归一化水体指数（NDWI），叶面积指数（LAI），光合有效辐射吸收率（FAPAR）和植被覆盖度（FVC）。研究结果表明，展叶期为落叶松林最佳遥感反演物候期。除植被衰减指数（PSRI）以及落叶期的NDVI、RVI外，落叶松林龄与各指标之间均呈负相关关系，其中与冠层含水量（CWC）的相关性最高，pearson相关系数达到-0.74（p<0.01）。此外，不同模型反演结果表明，随机森林模型（RF）为最佳落叶松林龄估测模型，其平均决定系数R²和平均均方根误差RMSE分别为0.89和2.91 a；多元线性回归模型（MLR）的林龄估测结果最差，其平均决定系数R²和平均均方根误差RMSE仅为0.57和5.69 a，非线性模型能更好的解释林龄与建模变量之间的关系。  相似文献   

景电灌区移民对祁连山植被恢复的相对生态价值          下载免费PDF全文

赵建林  康德奎  彭维恩  王建礼  史中兴  陈天顺  董志洋  汪杰  常兆丰 《干旱区地理》2020,43(1):182-189

近些年来，生态系统的服务价值研究已成为生态学以及生态经济学领域中的一个热点问题。祁连山被称为伸进西北干旱区的一座湿岛，在我国“一带一路”建设中占有重要地位。景电灌区兴建以来从祁连山移出了大量农牧民。那么，景电灌区移民对祁连山植被恢复的生态价值如何呢？以景电灌区移民涉及到的祁连山东端景泰、古浪、天祝3县山区为研究区，用价值工程方法对从祁连山区向景电灌区移民退耕退牧还林还草的生态价值做了分析，并与模型因子当量法的计算结果进行了比较。结果表明：祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为37.458 1×10⁸元。其中，退耕还林还草的生态价值为37.438 6×0⁸元，退牧后草场植被盖度增加的生态价值为194.79×104元。计算结果为用COSTANZA和谢高地模型因子当量法计算得的祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态服务价值40.054 0×0⁸元的93.52%。两种方法计算结果祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为景电工程年总成本1.45×0⁸元的25.8~27.6倍。两种计算结果一致表明，景电灌区生态移民对祁连山植被恢复的生态价值十分突出。由此也可以看出，COSTANZA和谢高地模型因子当量法适用于祁连山的生态服务价值分析。  相似文献   

白洋淀生态需水:进展及展望   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨薇  赵彦伟  刘强  孙涛 《湖泊科学》2020,32(2):294-308

采用文献计量、统计分析等手段收集了国内外关于白洋淀生态需水核算的研究成果,系统梳理了15种白洋淀生态需水核算方法,获得了白洋淀不同时间尺度、不同等级生态需水核算结果,并结合雄安新区规划对白洋淀生态需水核算存在的问题及未来的需求提出了展望统计结果表明,白洋淀最小生态水位为7.45±0.66 m,适宜水位为8.61±0.52 m,最大水位为9.46±0.51 m;各等级生态需水月际变化趋势大致相同,8 9月最大,5月最小,但各月不同等级生态需水量的变幅较大;白洋淀最小生态补水量为1.35亿m~3,适宜补水量2.40亿m~3,最大生态补水量6.20亿m~3从支撑雄安新区规划建设的角度来看,目前白洋淀生态需水核算中面临的不足主要集中在生态管理目标和方法选择导致核算结果差异较大、缺乏淀区生态需水机制的阐释、生态需水核算时间尺度较粗略、未考虑淀区空间异质性的需水差异以及忽略河湖水文连通关系与过程5个方面;最后,以恢复白洋淀良性生态系统为导向,从分级分区开展白洋淀生态需水精细核算、分时分段淀区生态需水量质耦合模拟和考虑河湖沼连通的淀区水动力过程恢复3个方面提出了未来研究的建议与展望.  相似文献   

云南广南县老寨湾金矿地质特征及找矿标志     

高李阳  顾雄  吴小梅 《云南地质》2020,(1):71-75

广南县老寨湾金矿位于滇、黔、桂“金三角”重要成矿区带上,金矿体矿体呈似层状赋存于断层构造破碎带或层间构造破碎带中,构造控矿明显。矿体围岩均为下泥盆统坡松冲组第一段(D1ps1)硅化石英砂岩;矿床成因属中-低温热液叠加改造型金矿床,断层构造、硅化等矿化蚀变及地球化学异常是重要的找矿标志。  相似文献   

金伯利岩型金刚石矿床研究及其成矿模式探讨——以辽宁瓦房店地区金刚石原生矿矿床为例     

刘礼广  吴大天  韩双  万方来  林少全  杨献忠 《地质学报》2020,94(9):2650-2665

辽宁南部瓦房店金刚石矿是国内最大的金刚石矿产区，现已发现4处金刚石成矿带、120个岩体。其中金伯利岩岩管24个、岩脉89个、可疑岩体7个，累计提交1221万克拉储量，占全国金刚石储量52%。本文主要对该矿床的金刚石母岩—金伯利岩的岩石地球化学特征进行了全面系统分析，发现金伯利岩中MgO、NiO、Cr 2O 3的含量与TiO 2、Al 2O 3、Na 2O、K 2O、CaO、P 2O 5等偏碱性组分呈正相关关系；Ni、Cr、Co含量与金刚石含量呈正相关，而Ti、Zr、Ba元素含量与金刚石含量呈负相关。通过对瓦房店矿区金刚石中石榴石及单斜辉石包裹体、橄榄石- 石榴石矿物对、石榴石微量元素、尖晶石- 橄榄石等多种地质温、压计归纳得出金刚石矿的来源深度为150~210 km,压力5~7 GPa，温度1083~1261℃，在上述温、压条件下，结合岩浆化学组成，估算金伯利岩具有低氧逸度(fO 2=2. 913×1. 01325×10-6Pa)的特点。结合野外勘查工作，总结了该矿床的地质特征、控矿构造、矿体空间分布规律等要素，认为NEE向和NE向断裂控制着金伯利岩体的展布方向和矿体形态。脉状金伯利岩体一般呈NEE 70°~80°方向展布，严格受NEE至近EW向的密集节理或裂隙控制。提出了金刚石母岩—金伯利岩是由源于上地幔岩浆，在一定的封闭条件下，受构造与岩性双重控制，多期性的爆发与侵入交替作用所形成，并建立了具有较高氧逸度和较高密度的流变性软流圈，通过渗滤熔体浸蚀岩石圈形成金刚石的理想成因模式，希望为下一步找矿工作提供参考。  相似文献   

河北省怀安县朱家洼矿区地球化学特征与找矿方向     

王占彬 《地质与勘探》2020,56(1):102-112

河北怀安朱家洼矿区位于华北板块北缘中段太古宙、元古宙、中生代金银铅锌铁硫铁矿成矿带,为火山热液型金多金属矿。为查明该区成矿规律,明确找矿方向,在区内开展了水系沉积物测量、土壤地球化学测量等工作。通过对元素分布、元素相关性、元素异常等特征研究表明,Au、Mo为本区主成矿元素;各元素异常平面分布具有分带性,高温元素W、Sn、Bi异常位于骆驼山火山机构中心,中低温元素Pb、Zn、As、Ag等异常分布于火山机构边部及周边围岩中,成矿元素Au、Mo异常主要位于火山机构西侧围岩中。异常查证发现金钼矿化体2条,金钼矿化受火山机构和北西向构造带控制。依据成矿地质条件、地球化学异常及查证成果认为,朱家洼矿区Au、Mo成矿潜力大,火山机构西侧围岩区是该区重点找矿地段。  相似文献   

双稀疏字典和FISTA的地震数据去噪          下载免费PDF全文

张良  韩立国  方金伟  张盼  刘争光 《地球物理学报》2019,62(7):2671-2683

地震数据的随机噪声去除是地震数据处理中的一项重要步骤，双稀疏字典提供了两层稀疏模型，比单层稀疏模型可以更好地去除噪声.该方法首先利用contourlet变换对地震数据进行稀疏表示，然后在contourlet域中使用快速迭代收缩阈值算法（fast iterative shrinkage-thresholding algorithm，FISTA）对初始字典系数进行更新，接着采用数据驱动紧标架（data-driven tight frame，DDTF）在contourlet域中得到DDTF字典并通过FISTA得到更新后的字典系数，最后通过DDTF字典和更新后的字典系数获得新的contourlet系数，并对新的contourlet系数进行硬阈值和contourlet反变换得到去噪后的数据.通过模拟数据和实际数据的实验证明：与固定基变换去噪方法相比，该方法可以自适应地对地震数据进行稀疏表示，在地震数据较为复杂时得到更高的信噪比；与字典学习去噪方法相比，该方法不仅拥有较快的去噪速度，而且克服了字典学习因为缺少先验约束造成瑕疵的缺点.  相似文献   

中国企业R&D国际化:时空格局与区位选择影响因素     

胡曙虹  杜德斌  范蓓蕾 《地理研究》2019,38(7):1733-1748

基于中国企业海外R&D投资数据和零断尾负二项回归分析方法,探讨了1998—2015年中国企业R&D国际化的时空格局特征,并从东道国角度分析影响其区位选择的主要因素。结果表明：研究期内中国新建海外R&D机构数量快速扩张;海外R&D投资区域分布广泛,呈现分散和集聚并存的特征;以华为为例分析了典型中国企业海外R&D投资的空间布局特征,认为目前华为海外R&D投资呈现集中布局在欧洲,零散分布在亚洲、美洲、非洲的空间特征,主要是由其以全球技术升级和满足多样化的市场需求等R&D国际化的战略动机所决定。回归分析结果表明,中国企业对发达国家和发展中国家进行R&D投资的影响因素有共同点但也存在一定的差异：① 现阶段东道国的R&D需求不是影响中国企业对其进行R&D投资的主要因素;② 代表中国与东道国经济往来密切程度的关联要素是影响中国企业R&D投资的重要决策因素;③ 发达国家吸引中国企业对其进行R&D投资主要是因其创新能力强、R&D资源数量多,而政策及制度供给是影响中国企业对发展中国家进行R&D投资的主要因素;④ 地理距离对中国企业R&D“走出去”的阻碍作用主要体现在对发展中国家的R&D投资中。  相似文献   

Notes on Mississippian echinoderms from Hurdlow,Derbyshire, central England     

Stephen K. Donovan  A.J. de Winter 《Proceedings of the Geologists' Association. Geologists' Association》2019,130(5):582-589

The fossil echinoderms of the Lower Carboniferous (Mississippian) of Derbyshire remain understudied, principally due to the nature of the preservation rather than any lack of biodiversity. Echinoids and crinoids are described in float blocks of limestone from near Hurdlow, Derbyshire, which have been etched naturally after many years of being washed by weakly acidic rain. Surface detail is variable, commonly poor, but rare specimens retain enough features for tentative identification. Two species of echinoids are identified from rare disarticulated plates, namely Melonechinus? sp. (ambulacral plates) and archaeocidarid sp. (interambulacral plate); more and superior material will be necessary to confirm this division. Crinoids include a cladid brachial ossicle sp. with a distinctive sculpture; a columnal of a monobathrid camerate platycrinitid sp.; Annulocolumnus (col.) sp. cf. A. annulus Donovan, a columnal morphotaxon with an unusually broad axial canal; and Cyclocyclicus (col.) spp. This is the tenth echinoid site to be recognized from the Mississippian of the White Peak. Examination of etched float blocks provides a further method of investigation of the echinoderm fauna of this and other limestone areas.  相似文献