基于叶面积指数的城市绿地固碳释氧与降温增湿功能反演

LAI is considered the foundation of accurate estimation on ecological effects of regional or global vegetation global. In gernal resaerchers estimated ecological effects of vegetation by biomass models, and the method of accumulation by single plant was indicated more accurate, but there are no retrieval model suited to urban greenland.. We want to establish LAI model based on coverage and the canopy thickness of layers and retrivel LAI of greenland and devided different ranks esing image dada of SPOT5. We chose sample plots according to LAI ranks and measure parameters of photosynthesis, respiration and transpiration by sample points in each plot. Then calculate data of carbon-fixation, oxygen-release, temperature-reduction and humidity-increase each plot. We will get the total amount and distribution of carbon-fixation, oxygen-release, temperature-reduction and humidity-increase in downtown areas, Wuhan City, Hubei province, for example. . The LAI model of layered can avoid neglecting for shrub and herb layers of other models. Methed of sample point would jump out the former models that total amount must be caculated single leaf(or single plant) one by one, so it will be feasible to caculate ecological effects from small scale to large scale, and it will be also realizable to retrieval ecological effects of urban greenland by LAI accurately.

叶面积指数被认为是精确估算区域乃至全球植被生态功能的基础，目前尚未有适合城市绿地的精确叶面积反演模型，生态效益的一般估算是借用相关森林生物量模型，较为精准的估算则是是通过分种单株累加的方法。.本项目通过建立适合城市绿地结构的基于层盖度和冠层厚度的群落LAI模型，采用SPOT5影像数据进行城市绿地LAI的反演和分级。选择不同LAI等级的样地，采用样点法测定光合、呼吸和蒸腾作用参数，计算像元（样地）固碳释氧和降温增湿数据，应用夜间温湿度数据模拟呼吸消耗和蒸腾强度；最后通过叶面积指数和固碳释氧降温增湿效益的反演模型，得到武汉市主城区绿地像元年均固碳释氧和降温增湿效益值及等级分布图和生态效益总量。本项目提出的分层LAI模型能够克服以往模型对灌草层的忽略；样点法跳出了传统从单叶必须到单株的累加思路，使得从中小尺度到大尺度估算生态效益更为精确可行，实现了应用叶面积指数进行城市绿地生态功能的精确反演。

叶面积指数被认为是精确估算区域乃至全球植被生态功能的基础，目前尚未有适合城市绿地的精确叶面积反演模型，生态效益的一般估算是借用相关森林生物量模型，较为精准的估算则是是通过分种单株累加的方法。.本项目通过建立适合城市绿地结构的基于层盖度和冠层厚度的群落LAI模型，采用SPOT5影像数据进行城市绿地LAI的反演和分级。选择不同LAI等级的样地，测定光合、呼吸和蒸腾作用参数，计算像元（样地）固碳释氧和降温增湿数据，应用温湿度数据模拟呼吸消耗和蒸腾强度；最后通过叶面积指数和固碳释氧降温增湿效益的反演模型，得到武汉市主城区绿地像元年均固碳释氧和降温增湿效益值及等级分布图和生态效益总量。主要研究内容如下：.（1）基于层盖度和冠层厚度的群落分层叶面积指数模型和样地总叶面积指数模型.（2）基于SPOT5数据的城市绿地叶面积指数反演模型.（3）样地固碳释氧、降温增湿功能的回归模型.（4）不同叶面积指数等级绿地固碳释氧和降温增湿功能.（5）基于叶面积指数的城市绿地固碳释氧和降温增湿功能反演.目前除内容（5），其他都已经完成。.本项目获得的重要结果和关键数据有：.（1）群落分层（乔灌草）叶面积指数与层盖度、叶层厚度的回归模型；.（2）群落总体叶面积指数与各层相关参数的回归模型；.（3）基于TM和SPOT5数据的武汉市主城区绿地叶面积指数的反演；.（4）不同等级叶面积指数群落的光合和呼吸速率的回归模型及固碳释氧和降温增湿量估算；.（5）常绿和落叶群落光合和呼吸速率的回归模型及固碳释氧和降温增湿量估算。.本项目的研究结果能为城市绿地叶面积指数反演提供更为精确的方法，从而推进绿地生态功能的量化估算和评价，最终为城市绿地系统的量化规划设计提供理论依据。