[發明專利]一種林地土壤有機碳遙感估測的方法

有效

• 申請號: 201410244777.2
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104166782A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 劉健;余坤勇
• 申請（專利權）人: 劉健;余坤勇
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種林地土壤有機碳遙感估測的方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、在野外林地中取土壤并測定土壤有機碳含量；

S2、利用遙感數據和相關的氣象數據，根據碳循環過程CASA模型，提取NPP的空間分布專題信息；

S3、依據生態系統碳循環處于平衡狀態，植被凈第一性生產力固定的有機碳，與通過土壤異養呼吸釋放的有機碳相等的基礎理論，即在測算出NPP的基礎上，測算土壤基礎呼吸，完成區域的土壤基礎呼吸空間反演；

S4、利用反演出土壤基礎呼吸的空間分布，結合野外所采集實驗測定的有機碳含量值進行擬合，構建林地土壤有機碳遙感估測模型。

2.如權利要求1所述的林地土壤有機碳遙感估測的方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：在野外林地中選擇具有代表性的地形和植被條件設采樣點，根據分層采樣法，在每個樣點在剖面深度0～20cm、20～40cm、40～60cm取土壤均勻混合后用重絡酸鉀氧化-稀釋熱比色法測定土壤有機碳含量。

3.如權利要求1所述的林地土壤有機碳遙感估測的方法，其特征在于，在步驟S2中，所述采用CASA模型用函數定義為：

式(1)中，NPP為植被性第一生產力；PAR光合有效輻射能，是從地表太陽輻射估算得出PAR＝0.5R，R為月平均太陽輻射觀測數據；f(NDVI)為基于遙感影像標準化準差值植被(NDVI)的函數；ε^*光能利用率，是具體的常數；g(T)為溫度脅迫因子；為水分脅迫因子，兩者分別為濕度和溫度的函數，表示溫度和水分對土壤植被凈初級生產力的限制影響。

4.如權利要求3所述的林地土壤有機碳遙感估測的方法，其特征在于，所述光合有效輻射能PAR用函數定義為：

PAR＝SOL(x，t)×0.5???????(2)

式(2)中，SOL(x，t)是t月份象元x位置的太陽總輻射量(MJ·m^-2)，常數0.5表示能夠被植被所利用的光合有效輻射量約占太陽總輻射的一半比例，有效輻射波長大體位于0.4～0.7μm的區間段。

5.如權利要求3所述的林地土壤有機碳遙感估測的方法，其特征在于，所述光能利用率ε^*用函數定義為：

ε(x，t)＝g(T)×h(w)×ε_max??????(3)

式(3)中，ε(x，t)為光能利用率，g(T)為溫度脅迫因子，h(w)為水分脅迫因子，ε_max為最大光能利用率。

6.如權利要求5所述的林地土壤有機碳遙感估測的方法，其特征在于，所述最大光能利用率ε_max為BGC生態生理過程模型模擬的結果，將研究區森林類型圖中的樹種進行合并，賦予不同的植被類型以不同的最大光能利用率，得到研究區最大光能利用率專題信息。

7.如權利要求3或5所述的林地土壤有機碳遙感估測的方法，其特征在于，所述溫度脅迫因子g(T)的確定包括以下步驟：

g(T)是溫度的函數，由構成；

Tε1(x)＝0.8+0.02Topt(x)-0.0005[Topt(x)]²??????(4)

Tε2(x，t)＝1.1814/{1+e^{[0.2(Topt(x)-10-T(x，t)]}}/{1+e^{[0.3(-Topt(x)-10+T(x，t))]}}??(5)

式(4)以及(5)中，Topt(x)表示區域內月平均NDVI值達到最高時所對應的月平均氣溫，也被稱為最適宜溫度；T(x，t)表示某一個月的平均氣溫。