60000字硕士毕业论文江苏核电时间空分布的遥感影响因素分析

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：60000字

论点：植被,研究,测定

论文概述：

本文基于CASA模型，利用MODIS遥感数据、气象数据对江苏省2006-2010年植被净初级生产力进行模拟，并利用多种方法对模拟结果进行精度验证，基于江西千烟洲的实测数据证实了本文CASA模型的精度

论文正文：

第一章绪论

1.1研究背景和意义
国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球变化与陆地生态系统(GCTE)和京都议定书都把植被净初级生产力作为核心研究内容之一。另一方面，核电厂也是区域生态系统结构和功能协调的重要指标，是区域生态承载力的基础([6】)。区域尺度的净生产能力计算可以评价区域生态承载力，确定生态承载力的广义值，有利于区域内一次和二次生产的合理布局和动植物资源的可持续利用，为区域社会经济和生态环境的可持续发展提供科学依据。因此，净现值法已经成为估算区域生态承载力的有效方法，也是区域研究的重要内容之一。绿色植被在地球的能量转化和物质循环中发挥着巨大而独特的作用。它可以固定太阳能，并为其他生物提供食物。它是全球碳循环中的一个重要环节，有利于调节当地气候、维护水土、净化空气体等。但同时，植被对自然环境的变化非常敏感。环境的破坏和变化会影响植被的正常生长和繁殖，从而对人类社会造成非常不利的影响。
随着经济和社会的高速发展，对自然资源的需求越来越大，破坏了自然界大量原始植被，造成了环境问题，如全球气候变化、臭氧层破坏、酸雨扩散、森林急剧减少、水污染、土地荒漠化、生物多样性破坏等。江苏省是中国发展最快的省份之一。其经济和社会相对发达。其年度国内生产总值目前在全国排名第二。随着经济社会的快速发展，江苏省的环境问题日益严重。通过估算植被净初级生产力，分析其时间空变化及其影响因素，了解该省区域生态环境承载力、人类社会发展对生态环境的影响以及植被与气候变化的响应关系，具有重要的理论和现实意义。

1.2国内外研究现状
植被净初级生产力是指植被在光合作用下产生的有机质总量。历史上对植被净初级生产力的研究可以追溯到100多年前德国埃伯迈尔(1876) [7]对森林中枝叶数量和木材重量的测量，测量结果被后来的研究者广泛引用。尽管核电厂的研究起源较早，但在20世纪50年代之前，它没有得到足够的重视。直到20世纪50年代后，人们才开始关注生态系统能为人类提供多少有机物。因此，在日本、前苏联、英国等国家，许多学者开始对各自国家主要森林生态系统的生物量和生产力进行实际调查和数据收集，并对核动力源模型模拟进行了大量研究。
1.2.1传统测定方法
早期核电厂研究主要基于现场测量，其方法主要包括直接收获法、光合作用测定法、CO2测定法、酸碱度测定法、叶绿素测定法、排放标记测定法、原料消耗测定法等。[8]。1、直接收获法[9】。它是指采集一定区域内的植被，测量并记录层和器官的重量，测量样品的含水量，计算该区域植被单位面积下每层器官的生物量。这是最古老也是最常见的方法。核电厂研究在早期得到广泛应用。然而，很难估计食草动物消耗的生物量以及用于它们新陈代谢、生长和发育的能量。它通常用于估算陆地生物量。2、光合作用测定方法。根据植被光合作用和呼吸的数据，建立了与研究系统相一致的回归模型。事实上，CO2变化被用来估计系统的产量。测定方法类似于CO2测定方法。3、CO2测定方法。指使用特定工具覆盖部分植被群落，测量进出空气体中的CO2含量。减少的CO2是进入的有机物的CO2含量。其缺点是植被的生长环境被人为改变，测得的生产力不是自然生长状态下的植被生产力。4.酸碱度测定方法。原理是溶解在水中的CO2改变水的酸碱度，水的酸碱度随着CO2含量的变化而变化。该方法适用于水下生物量的测量。5.叶绿素测定方法。它是指建立一些系统，通过测量叶绿素含量和光发射途径来测量和估计初级生产力。6、放射性标记方法。追踪所确定的标记物质的放射性可以测量稳定状态下生态系统中物质的转化效率。7.原材料消耗测量方法:通过测量矿物原材料的消耗和工厂的气体交换率来进一步测量生产率。中国学者也根据实际测量方法进行了许多核电厂研究。例如，胡自治等人利用天祝草地实验站的设施，测量了1980-1981年两个主要高寒草甸群落的总氮磷值。
方精云等人利用森林蓄积量计算了森林生物量和净生物量，系统研究了中国森林植被的生物生产力。李莹念等人[13]监测分析了高寒草甸两种不同植被类型(油蒿草甸和金露梅灌丛草甸)的生态环境、植物种类、生物量变化规律和差异，为高寒草甸的研究提供了可靠的数据。惠宗·[等以上海崇明东滩湿地的三种典型植被类型——芦苇、三棱和互花米草为研究对象，通过实地调查、实验室测量和遥感技术等多种方法，对湿地植被净初级生产力进行了估算和研究。传统的核电厂测量方法精度高，测量数据可以作为其他研究方法测量的核电厂数据的精度比较和验证。然而，传统方法需要大量的人力、物力和财力，并且只能在小规模的社区中测量核电厂。如果核电厂的测量涉及到大规模或全球范围的核电厂测量，传统的方法是无法进行的，因此利用模型进行核电厂估算已经成为一种重要的方法。

1.3研究目标、内容和方法..............................14-16
1.3.1研究目标..............................14
1.3.2研究内容和方法..............................14-15 [/BR/] 1.3.3技术路线..............................15-16
第二章研究领域和研究数据概述..............................16-24 [/BR/] 2.1研究领域概述..............................16-17 [/BR/] 2.1.1地理特征..............................16
2.1.2气候特征..............................16-17
2.2研究数据..............................17-24
2.2.1遥感数据和预处理..............................17-20
2.2.2气象数据预处理..............................20-24
第三章计算..............................24-45
3.1 CASA车型..............................24-27
基于光能利用模型的核电厂3.2模型参数的选择与计算..............................27-35
3.3 CASA车型机具..............................35-39
3.4模型计算结果的验证..............................39-41
3.4.1验证..............................39-40
3.4.2模型验证方法之间的比较..............................40-41
3.5莫迪斯核电厂产品修正..............................41-45
第四章江苏核电时间空分布特征分析..............................45-52
4.1江苏核电厂空..............................45-47
4.1.1江苏省植被净初级生产力总体分布特征..............................45-46
4.1.2江苏省城市核电厂分布..............................46-47
4.2核电厂的年际变化..............................47-48
4.3核电厂的季节变化..............................48-50
4.4核电厂与海岸线距离的关系分析..............................50-52
第五章江苏省核电厂分布影响因素分析空..............................52-63
5.1气象因素的影响..............................52-57
5.2作物生长对净现值的影响..............................57-58
5.3人为因素的影响..............................58-63
5.3.1土地覆盖变化的影响..............................58-60
5.3.2伐木和植树造林的影响..............................60-61
5.3.3城市发展的影响..............................61-63

结论

1。本文基于CASA模型。利用MODIS遥感数据和气象数据对2006-2010年江苏省植被净初级生产力进行了模拟，并用多种方法验证了模拟结果的准确性。基于江西千烟洲的实测数据，验证了本文提出的CASA模型具有较高的精度，仿真结果与实测数据的误差为6.7%。在此基础上，利用江苏省2006年植被指数模型的模拟结果，对MODIS植被指数数据产品的精度进行了评价。结果表明，MODIS NPP数据产品在江苏省区域尺度上误差较大，平均相对误差为30%。为了更好地分析江苏省植被净初级生产力时间空的分布特征及其影响因素，通过对2006年CASA模型估计结果与MODIS植被净初级生产力产品的误差分析，建立了修正模型，修正了2000-2006年MODIS SNPP产品，提高了研究区MODIS SNPP数据产品的精度。
2。基于模型模拟结果和修正后的MODIS数据产品，通过对研究区植被净初级生产力时间空分布的分析，2004年和2008年植被净初级生产力值分别达到相对峰值659.6 gc-m\'2-a \'和729.54 GC-m \"2\" 1，2000年最低值为519.5 GC-m \"2-a \"，植被净初级生产力值变化总体趋势缓慢且呈之字形。就季节变化而言，氮磷积累基本上在冬季停止，在春夏达到最大值。然而，由于受江南梅雨和作物收获的影响，夏季氮磷的平均值仅略高于春季，氮磷的季节分布趋势呈现明显的双峰。研究区的净生产总值空总体分布趋势是从东南向西北、从沿海向内陆递减，城市净生产总值低于郊区县的平均净生产总值。在对海岸线缓冲带多年来的植被净生产力平均值分析中，研究区植被净生产力值呈现出相对明显的先增加后减少的现象，表明了不同植被类型沿海岸线的带状分布特征。

参考

[1]j . g .加拿大尔等人《陆地生物圈的碳代谢:增进理解的多技术方法》。生物圈的碳代谢。2000年，3: 115-130。
[2]惠然。基于CASA模型的吉林省区域核电厂遥感研究。吉林大学硕士学位论文。2010.
[3] CB FieId。MJ Behrenfeld等人，《生物圈的初级生产:整合陆地和海洋成分》。科学，1998，281:237-240。
[4]拉斯格贝尔，安托万·尼考特等人。利用统计模型模拟黑松森林生产力对气候变化和二氧化碳增加的响应。全球和地球的变化。2000年，26(4):405-421。
[5] IGBP(斯特法恩·沃，诺布尔一号，加拿大石油公司等。)。陆地碳循环:对京都议定书的影响。科学，1998，280: 1393-1394。
[6]周涛，石裴军。气候变化对净生态系统生产力的影响。地理杂志。2004.59(3):357-365
[7]张军。中国东亚热带森林生态系统生产力与碳储量研究。博士论文。浙江大学2008。
[8]李高菲，任海。植被净初级生产力的回顾与发展趋势。生态科学。2003.22(4):360-365。
[9]傅云升。郭文远。湖北省大武县丘陵区人工马尾松群落结构和生物量的初步研究[[]。湖北大学学报，1992，14 (2): 178-182。[/BR/] [10]冯宗伟，陈楚英，张显武。湖南省会同地区马尾松林生物量的测定[。林业科学，1982，18: 127-134。