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北京市平原造林遥感监测与未来空间适宜性评价模拟

已有 880 次阅读 2020-9-3 15:02 |个人分类:《中国科学》论文|系统分类:论文交流

清华大学宫鹏等以北京市“百万亩平原造林”(简称造林工程)为例,利用长时序遥感影像监测林地生长状况及其变化、土地利用改变对林地生长的影响,评价造林工程的植被生长状况特征变化。通过分析北京地区的长时序Landsat遥感影像时间序列获取的植被长势及变化趋势,评价一期造林工程林地斑块绿色空间生长变化情况。结合造林前后斑块内植被生长状况变化,空间异质性和特殊地类约束等特征,研究提出了基于对象的新一轮平原造林的空间模拟框架(图1)。模拟的造林区域空间分布特征能够为政府的林业管理部门提供重要的决策支持。该项研究成果发表在《中国科学:地球科学》上。

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图1 研究提出的平原造林空间模拟框架


基于遥感影像时间序列数据对一期造林工程的生态效益分析,发现其仍有明显的提升空间。研究发现,第一期造林工程中存在部分对区域原有绿色空间生长破坏的情况,主要发生在初始绿色空间生长状况较好且内部植被生长的空间异质性小的林地斑块以及优质的、较大规模的耕地,具有这些特征的斑块原则上不适宜开展造林工作。

基于对第一期造林工程实施评估的分析,根据城市化过程对绿色空间格局的潜在影响分析,研究构建第二期“百万亩造林工程”中绿色空间生长适宜性评价变量,探索在城市土地利用扩展的情境下新一轮造林工程中新增绿色空间分布的模拟方法。所提出的方法从新增植被的生长状态,变化趋势以及空间格局出发,对整个区域的林地适宜斑块进行了划分和评价。研究发现未来新增的林地斑块主要集中在通州区、大兴区、顺义区等区域(图2)。这些地区不仅是城市建设的重点,也是加强绿色空间、建设宜居城市的重要区域。同时,新增的林地斑块在空间景观上能够很好地弥补现有造林斑块,从而满足造林斑块的空间均衡发展并实现其生态效益最大化。

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平原造林工程布局(a)模拟预测结果及(b)其在各区县的面积分布


该研究所建立的评价方法可推广至全国范围,对区域造林监测和未来造林规划提供借鉴。相比于网格化的模型,所提出的对象化的模拟框架能够很好地契合真实的林地发展状态。同时,研究提出的适宜性评价方案可以比较灵活地进行扩充。在未来的研究中,造林生态效应的衡量指标可以进一步涉及人居感官的多个指标,从而提供更加完善的评价体系,为政府林地资源管理和生态文明建设提供重要的科学支持。



文章信息:[点击下方链接可获取全文]  

中文版: 胡腾云, 李雪草, 宫鹏, 喻文承, 黄晓春. 2020. 北京市平原造林遥感监测与未来空间适宜性评价模拟. 中国科学: 地球科学, 50, doi:10.1360/SSTe-2019-0286

英文版: Hu T, Li X, Gong P, Yu W, Huang X. 2020. Evaluating the effect of plain afforestation project and future spatial suitability in Beijing. Science China Earth Sciences, https://doi.org/10.1007/s11430-019-9636-0



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