城市扩张及气候变化对植被活动的影响研究
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联合国政府间气候变化专门委员会指出,2006~2015年全球陆地表面平均气温比1850~1900年上升了1.53℃,未来几十年可能呈现加速上升趋势。随着城市人口的急剧增多,城市用地不断增加,这深刻改变了地表景观及植被碳循环过程,对于维护生态系统碳平衡及气候稳定也具有重要影响。 《城市扩张及气候变化对植被活动的影响研究》开展城市扩张及气候变化分析,探讨二者对植被活动的影响;提出利用极限学习机方法获取元胞自动机的转换规则。《城市扩张及气候变化对植被活动的影响研究》对于城市扩张、气候变化和陆地碳循环研究具有一定的科学价值,也可以为政府相关部门提供决策参考。
前言第1章 概述 11.1 问题的提出 11.1.1 陆地碳源/碳汇功能的不确定性 11.1.2 陆地碳循环与全球变化关系密切 11.1.3 当前国际政治经济环境背景 21.2 国内外研究进展 31.2.1 气候变化与**气候研究 31.2.2 LUCC和城市扩张研究 51.2.3 城市扩张及气候变化对植被活动的影响 71.3 主要内容 81.3.1 基于CA模型的城市扩张模拟分析 91.3.2 **降水事件监测分析 91.3.3 基于卫星遥感的植被活动监测分析 91.3.4 **气候事件及对植被活动的影响分析 101.3.5 城市土地利用及城市扩张对植被活动的影响分析 101.3.6 城市扩张及气候变化对植被活动的影响 111.4 主要框架 11参考文献 12第2章 元胞自动机与城市扩张模拟 182.1 元胞自动机概述 192.2 地理元胞自动机 202.3 地理元胞自动机的转换规则获取 222.3.1 多准则判断方法 232.3.2 逻辑回归方法 242.3.3 极限学习机算法 242.4 顾及空间相互作用的城市扩张模拟 252.4.1 空间相互作用模型 252.4.2 ELM-CA模型原理 262.4.3 耦合ELM-CA和空间相互作用的城市扩张模拟案例 27参考文献 32第3章 **降水事件的变化及可能原因 353.1 概述 353.2 数据源及数据处理 373.3 研究方法 373.3.1 基于POT-GPD方法的**降水事件识别 373.3.2 **降水频率和**降水强度指数 393.3.3 **降水事件变化趋势和突变检验 393.3.4 基于泊松分布的**降水事件分析 403.3.5 长江流域部分地区**降水事件的案例分析 413.4 1961~2012年长江流域部分地区**降水变化 423.4.1 平均降水量分布 423.4.2 **降水阈值选择 423.4.3 平均**降水强度 443.4.4 **降水频率变化趋势 443.5 **降水变化的归因分析 473.5.1 东亚夏季风对**降水事件的影响 473.5.2 **降水与几个局地因子的关系 48参考文献 50第4章 植被健康指数的植被活动监测能力评估及在中国的应用 554.1 概述 554.2 数据源及数据处理 564.3 研究方法 574.3.1 利用植被健康指数监测植被活动原理 574.3.2 利用植被健康指数监测植被活动的性能评价方法 584.3.3 基于植被健康指数的中国植被活动监测 594.4 植被健康指数的中国植被活动监测评估 604.4.1 中国植被平均生长季长度 604.4.2 VCI和VHI的时空变化 604.4.3 利用VCI和VHI监测植被活动的性能评价 644.4.4 1982~2013年中国植被活动变化 71参考文献 72第5章 城市化地区植被初级生产力变化及植被活动分析 755.1 研究区和数据 755.2 研究方法 775.2.1 植被初级生产力估计 775.2.2 植被初级生产力变化趋势分析 785.2.3 基于灯光数据的城市建成区提取及与植被初级生产力关系分析 785.3 2000~2013年长江三角洲地区植被初级生产力的变化趋势 795.3.1 植被初级生产力估算精度分析 795.3.2 植被初级生产力时间变化趋势 805.3.3 植被初级生产力空间变化趋势 805.4 城市建成区植被初级生产力的变化及归因分析 815.4.1 城市建成区及不同缓冲区植被初级生产力的梯度变化 815.4.2 植被初级生产力与城市建成区面积之间关系 835.4.3 植被初级生产力与气象驱动因子关系 835.4.4 植被初级生产力与建成区绿化覆盖率的变化关系 84参考文献 85第6章 植被净初级生产力及植被活动监测分析 876.1 植被NPP模型概述 876.2 研究方法 896.2.1 CASA模型 896.2.2 MTCLIM模型 936.2.3 BIOME-BGC模型 946.2.4 植被NPP的模型估算及城市地区改进应用 986.3 基于CASA模型的中国植被NPP模拟 996.3.1 数据源及处理 996.3.2 **光能利用率参数校正 1006.3.3 CASA模型验证 1016.3.4 中国植被NPP的时空分布模拟 1026.4 基于BIOME-BGC模型的广东省植被NPP模拟 1046.4.1 研究区和数据 1046.4.2 BIOME-BGC模型参数化 1056.4.3 植被NPP比例因子的计算及验证 1076.4.4 MTCLIM模型和BIOME-BGC模型的验证 1086.4.5 广东省植被NPP的时空分布 111参考文献 112第7章 中国干旱事件监测及其对植被活动的影响 1177.1 概述 1177.2 数据源和研究方法 1187.2.1 数据源及处理 1187.2.2 标准化降水指数 1187.2.3 基于SAI的植被NPP异常指数构建 1207.2.4 基于SPI和SAI-NPP的干旱事件对植被NPP的影响分析 1207.2.5 植被NPP和SAI-NPP的可靠性检验 1217.3 2001~2010年中国干旱事件变化 1227.4 2001~2010年中国干旱事件对植被NPP的影响 124参考文献 128第8章 中国东部南北样带**气温变化及其对植被活动的影响 1318.1 研究区和数据 1318.2 研究方法 1338.3 中国东部南北样带**温度时空变化趋势 1348.3.1 **温度频率的时间变化趋势 1348.3.2 **温度频率的空间变化趋势 1358.3.3 **温度强度的时间变化趋势 1378.3.4 **温度强度的空间变化趋势 1378.4 中国东部南北样带植被活动的时空变化规律 1388.4.1 植被活动的时间变化特征 1388.4.2 植被活动的空间分布特征 1468.5 中国东部南北样带**气候变化对植被的影响 1588.5.1 **温度对植被活动的影响 1588.5.2 不同水分条件下**气候事件对植被活动的影响 1648.5.3 不同植被区划下**气候事件对植被活动的影响 166参考文献 168第9章 中国城市土地开发对陆地植被活动的影响 1709.1 研究区和数据 1709.2 研究方法 1729.3 土地利用/土地覆被分布分析 1729.4 中国陆地植被NPP的时空分布 1749.4.1 植被NPP的空间分布 1749.4.2 植被NPP的季节变化 1759.5 城市土地开发前后中国陆地植被NPP差异 179参考文献 183第10章 城市扩张及气候变化对植被活动影响的情景分析 18510.1 概述 18510.2 基于情景方法的未来植被NPP模拟 18610.2.1 基于BIOME-BGC模型的未来植被NPP估算方法 18610.2.2 基于情景方法的植被NPP模拟 18610.3 Logistic-CA模型及土地利用模拟 18810.3.1 实验设计 18810.3.2 Logistic-CA模型参数化 18910.3.3 广东省城市扩张模拟 19010.4 降尺度技术及气候变化分析 19210.4.1 全球气候变化模式 19210.4.2 基于降尺度技术的未来气候变化模拟 19610.4.3 广东省气候变化情景模拟 20010.4.4 广东省未来气候变化特征 20910.5 气候变化及城市扩张对植被NPP影响的情景分析 21210.5.1 气候不变-城市用地不变情景下植被NPP模拟 21210.5.2 气候变化-城市用地不变情景下植被NPP模拟 21410.5.3 气候不变-城市用地扩张情景下植被NPP模拟 21410.5.4 气候变化-城市用地扩张情景下植被NPP模拟 216参考文献 219