基于Landsat时间序列影像的森林干扰及恢复监测研究

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森林是陆地生态系统中的重要组成部分,通常会受到诸如森林干旱、火灾和砍伐等来自自然或人类的干扰,将储存的碳重新释放到大气中,并对生态系统的碳储量和吸收能力产生重要影响。因此,快速有效的森林干扰监测研究对准确评估森林生态系统碳收支具有重要的科学意义。  本文在利用长时间序列(1984-2015年)的Landsat遥感数据通过LandTrendr时间分割算法得到的森林干扰及恢复结果的基础上,结合森林资源清查数据及GoogleEarth高分影像目视解译进行精度验证,根据森林变化引起的指数值的变化,将森林干扰及恢复进行等级分类,得到研究区的森林干扰及恢复的时空格局,并结合研究区站点的历年气象数据分析夏季高温干旱灾害对森林干扰变化的影响,结合研究区的历年统计数据分析林业政策对森林干扰及恢复的影响。基于森林清查数据和高分影像的结果验证干扰用户精度分别达到80.95%和93.22%,表明结果具有较高的精度。主要结果如下:  (1)研究区在31年间的森林干扰总面积呈现逐年增加的趋势,1984-1998年间主要以轻微干扰为主,1998年后其严重干扰和中度干扰所占的比例明显上升,森林恢复总面积在1998-2004年间达到最大值,随后有较大幅度的下降,森林恢复程度也呈现逐期降低的趋势;  (2)研究区31年间的森林干扰主要驱动因素为高温干旱等气象灾害和人为砍伐,在1984-1998年间的人为砍伐量较低,主要的干扰驱动因素是高温干旱等气象灾害,在1998~2002年间主要干扰因素为人为砍伐,造成森林干扰面积呈现大幅度增加,2003~2015年间为砍伐和高温干旱共同干扰作用;  (3)研究区内早期(1984-2004年)的重度恢复面积大于后期(2007-2015年),其主要驱动因素为人工造林和森林抚育,后期的森林恢复以自然生长恢复为主,林业经营管理措施成为影响森林恢复的主要因素。
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