目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)及藍(lán)碳研究概況 1
1.1.1 紅樹林 1
1.1.2 紅樹林生態(tài)系統(tǒng) 1
1.1.3 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)分類研究 6
1.1.4 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)藍(lán)碳研究 9
1.2 理論基礎(chǔ)與研究范式 14
1.2.1 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)藍(lán)碳研究的理論基礎(chǔ) 14
1.2.2 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)藍(lán)碳研究的評(píng)估范式 16
1.2.3 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)藍(lán)碳研究的驅(qū)動(dòng)力方法 18
1.3 研究思路與技術(shù)路線 21
參考文獻(xiàn) 24
第2章 北部灣茅尾海紅樹林基本情況 33
2.1 地理位置 33
2.2 氣候概況 34
2.3 入海河流 35
2.4 海岸地貌 36
2.5 底質(zhì)類型 36
2.6 社會(huì)經(jīng)濟(jì) 37
2.7 人類活動(dòng) 38
參考文獻(xiàn) 39
第3章 紅樹林多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理 40
3.1 GF-2號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù) 40
3.1.1 GF-2號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)來源 40
3.1.2 GF-2號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)預(yù)處理 41
3.2 Landsat 8衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù) 42
3.2.1 Landsat 8衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)來源 42
3.2.2 Landsat 8衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)預(yù)處理 43
3.3 UAV-LiDAR與高光譜數(shù)據(jù) 43
3.3.1 UAV-LiDAR與高光譜數(shù)據(jù)來源 43
3.3.2 UAV-LiDAR與高光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理 44
3.4 野外采樣數(shù)據(jù)庫 44
3.4.1 野外采樣數(shù)據(jù)來源 44
3.4.2 野外采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理 46
參考文獻(xiàn) 46
第4章 紅樹林生態(tài)系統(tǒng)種群分類實(shí)踐 47
4.1 基于光學(xué)遙感影像的紅樹林分類 47
4.1.1 紅樹林野外分類樣本及特征 47
4.1.2 紅樹林種間分類流程 48
4.1.3 XGBoost模型性能分析 53
4.1.4 茅尾海典型區(qū)紅樹林種間分類 56
4.1.5 茅尾海紅樹林種間分類 59
4.2 基于無人機(jī)影像的紅樹林樣本數(shù)據(jù)提取 61
4.2.1 紅樹林野外分類樣本及特征 61
4.2.2 基于無人機(jī)數(shù)據(jù)的紅樹林種間分類流程 62
4.2.3 XGBoost模型性能分析 69
4.2.4 茅尾海典型區(qū)紅樹林分類結(jié)果 74
參考文獻(xiàn) 77
第5章 紅樹林生物量反演系統(tǒng)和平臺(tái) 81
5.1 LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征 81
5.2 激光雷達(dá)紅樹林生物量反演系統(tǒng)（LiMARS）介紹 83
5.3 地面與非地面點(diǎn)云分割 85
5.4 紅樹林?jǐn)?shù)字模型生成（CHM、DSM與DEM） 87
5.5 紅樹林高度/強(qiáng)度特征參數(shù) 88
5.6 紅樹林郁閉度與單木分割 90
5.6.1 無瓣海桑紅樹林郁閉度變量 90
5.6.2 無瓣海桑紅樹林單木分割 91
5.7 紅樹林生物量反演模塊 93
參考文獻(xiàn) 95
第6章 基于UAV-LiDAR的紅樹林生物量反演及其空間分布格局 96
6.1 基于UAV-LiDAR的紅樹林生物量反演 97
6.1.1 野外樣地調(diào)查與異速生長(zhǎng)方程 97
6.1.2 激光點(diǎn)云生物量反演參數(shù)生成 100
6.1.3 生物量反演機(jī)器學(xué)習(xí)模型優(yōu)選 106
6.1.4 特征變量選擇與模型構(gòu)建 107
6.2 典型區(qū)紅樹林生物量空間分布 110
6.2.1 不同模型性能分析 110
6.2.2 生物量空間分布格局 117
6.3 典型區(qū)紅樹林生物量與生態(tài)水文過程 118
6.3.1 不同地貌單元生物量空間分布 118
6.3.2 不同子流域單元和潮溝生物量空間分布 120
參考文獻(xiàn) 122
第7章 紅樹林藍(lán)碳資源評(píng)估 126
7.1 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理 126
7.1.1 數(shù)據(jù)來源 126
7.1.2 Landsat 8衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)預(yù)處理 127
7.1.3 野外樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理 127
7.1.4 氣象數(shù)據(jù)預(yù)處理 129
7.2 基于Landsat 8衛(wèi)星遙感影像的茅尾海紅樹林生物量反演 129
7.2.1 紅樹林地上生物量模型參數(shù)構(gòu)建 129
7.2.2 紅樹林異速生長(zhǎng)方程構(gòu)建 131
7.2.3 地上生物量反演機(jī)器學(xué)習(xí)模型優(yōu)選 132
7.2.4 特征變量選擇與模型構(gòu)建 133
7.2.5 紅樹林地上生物量空間分布格局 134
7.2.6 紅樹林植被生物量空間分布格局 136
7.3 基于Landsat 8衛(wèi)星遙感影像的茅尾海紅樹林土壤碳反演 138
7.3.1 紅樹林土壤碳模型參數(shù)構(gòu)建 138
7.3.2 土壤碳反演機(jī)器學(xué)習(xí)模型優(yōu)選 138
7.3.3 特征變量選擇與模型構(gòu)建 140
7.3.4 紅樹林土壤碳空間分布格局 141
7.4 茅尾海紅樹林藍(lán)碳空間分布格局 142
7.4.1 紅樹林藍(lán)碳計(jì)算方法 142
7.4.2 紅樹林藍(lán)碳空間分布格局 143
參考文獻(xiàn) 144
第8章 紅樹林藍(lán)碳資源及其保護(hù) 149
8.1 茅尾海紅樹林藍(lán)碳資源空間分布熱點(diǎn)分析 149
8.1.1 探索性空間數(shù)據(jù)分析方法 149
8.1.2 紅樹林空間分布模式 151
8.1.3 紅樹林生物量熱點(diǎn)與冷點(diǎn)分析 153
8.2 茅尾海紅樹林藍(lán)碳驅(qū)動(dòng)力分析 154
8.2.1 紅樹林藍(lán)碳的全局解釋性及非線性特征 155
8.2.2 紅樹林藍(lán)碳的驅(qū)動(dòng)力機(jī)制 161
8.3 茅尾海紅樹林藍(lán)碳資源評(píng)估討論 163
8.4 紅樹林保護(hù)及應(yīng)對(duì)策略 165
8.4.1 紅樹林保護(hù)現(xiàn)狀 165
8.4.2 紅樹林保護(hù)存在問題 165
8.4.3 紅樹林修復(fù)潛在分布區(qū)對(duì)策和建議 167
參考文獻(xiàn) 170