[发明专利]一种基于DEM地形因子的杉木碳密度计算方法

摘要

本发明公开了一种基于DEM地形因子的杉木碳密度计算方法，包括以下步骤：首先提取DEM数据中的坡度、坡向、海拔、坡度变率、坡向变率作为地形因子，并分别计算杉木各龄组对应的各地形因子权重，再分别计算各龄组综合地形因子F，建立年碳密度估算模型：幼龄林Y＝0.0011F+2.04，中龄林Y＝0.0012F+2.05，近熟林Y＝11.24‑0.064X4‑0.088X3‑0.171X5，成熟林Y＝‑0.0025F+1.69，过熟林Y＝0.01X2+0.828。本发明计算方法简单便捷，仅仅利用DEM数据中的地形因子就能估算杉木年碳密度，为区域范围内碳储量估算提供一种方法。

主权项

1.一种基于DEM地形因子的杉木碳密度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提取地形因子并计算权重分别提取数字高程模型DEM数据中的研究区坡度、坡向、海拔、坡度变率、坡向变率作为地形因子，采用粗糙集方法分别计算各地形因子的权重，再按以下公式分别计算各龄组的综合地形因子F：F＝W1X1+W2X2+W3X3+W4X4+W5X5式中，X1为坡向，X2为海拔，X3为坡度，X4为坡度变率，X5为坡向变率，W1坡向的权重，W2海拔的权重，W3坡度的权重，W4坡度变率的权重，W5坡向变率的权重；(2)估算生物量和碳蓄积量①生物量估算采用换算因子连续函数法估算杉木生物量，杉木生物量估算方程为：B＝aV+b，式中：B为单位面积生物量；V为单位面积蓄积量，a和b分别为参数，取a＝0.3999，b＝22.5410；B除以林龄即得单位面积杉木年生物量；②碳蓄积和碳密度估算不同龄组杉木林各器官的平均碳含量乘以对应龄组的杉木生物量即得不同龄组杉木林分碳蓄积量；碳密度为各龄组林分的碳蓄积量除以相应的林分面积；(3)建立不同杉木龄组的年碳密度模型根据步骤(1)所得林分地形因子和各龄组的综合地形因子，以步骤(2)所得的对应林分的碳密度数据作为观测值，采用逐步回归或线性回归拟合得到各林龄组年碳密度估算模型如下：幼龄林：Y＝0.001F+2.04；中龄林：Y＝0.001F+2.05；近熟林：Y＝11.24‑0.064X4‑0.088X3‑0.171X5；成熟林：Y＝‑0.0025F+1.69；过熟林：Y＝0.01X2+0.828；上述各式中，Y为年碳密度，F为综合地形因子，X2为海拔，X3为坡度，X4为坡度变率，X5为坡向变率。