基于GIS的气候要素空间分布的研究和中国植被净第一性生产力的计算.pdf

攻读博二L期间的科研成果致谢毕业之际,我在这里对我的导师黄敬峰教授致以诚挚的谢意!在这篇论文的完成过程中,黄老师给予了悉一心的指导。也正是在他的指导下,本论文才得以顺利完成。三年来,黄老师的一丝不苟的作,Ixl,严谨的治学态度,孜孜不倦的探索精神和敏锐的洞察力,给我留下了深刻的印象,将使我终身受益。特此表示衷心的感谢】在论文的完成期间,在专业的学****及论文中一些技术方法的处理等方面,得到了王人潮教授、王珂教授、史舟副教授、许红卫副教授、沈掌权副教授、周斌副教授利周炼清讲师等老师的帮助,在此表示衷心的感谢!感谢浙江省气象科研所的王秀珍研究员给予的很大帮助。感谢他们在论文完成期间给予的大力帮助和支持!此外,感谢徐俊峰、冯秀丽、李艳、丁菡、张永江、邓劲松等学友以及朱蕾、王富明、陈拉、彭代亮、刘占字、王渊、杨晓华、易秋香、会艳等师弟、师妹的关心和帮助,在此表示感谢!在论文的研究过程中,中科院地理科学与ei然资源研究所的游松财副研究员给予的许多帮助,在此表示衷心的感谢。特别感谢我最爱的家人和我的爱人!!!他们为我多年的求学生活付出了艰辛的劳动,是他们给了我精神上的无私关爱和最大支持,使我能专心致力丁学业,并且乐观积极的面对生活!感谢环资学院的各位领导、老师、学友的关心和帮助。向上面没有提及的对本论文顺利完成给予帮助的朋友表示感谢!最后,向参加论文4,1‘阅和答辩的各位老师和专家学者致以崇高的敬意!李军2006年6月于杭州I华家池畔中文摘要基于GlS的气候要素空间分布研究和中国植被净第一性生产力的计算李军浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所浙江大学环境与资源学院资源科学系摘要气候要素不仅是人类生存和生产活动的重要环境条件,也是人类物质生产不可缺少的自然资源。在生态学、地学、资源科学和农学等多学科的研究中,气候要素数据都是重要的基础数据源。传统的气候观测基本上是小范围的观测,相当于以点形式对地球系统进行采样,虽然世界各国都建立了大量的气象站点,但是,由于成本的限制,观测采样点都足有限的。而且,受地理条件、维护条件等因素的限制,气象站点的面,技很不均匀,发达地区的站点较密集,而在很多白然条件恶劣的地方,站点十分稀少甚至没有。因此,如何根据气象站点的空间分布以及不同气候要素的空间变化规律等情况得到空间化的气候要素数据是近年来生态。学、资源科学和环境科学等研究的重要任务之一,也是现代生态学和仝球变化科学迫切需要解决的问题之一。气候要素数据是一种与地理分布密|;J】相关的空间数据,由于GIS技术对空间数据的分析功能,大大提高了气候要素空间分布模拟的精度,减少以往估算过程中计算量大、计算烦琐等缺点,使得气候要素的空间分布研究从传统的定性和半定量发展到仝面的定性、定量、定位相结合的综合研究方法。日前,己成为研究气候要素空问分布的重要手段之一。我国地域辽阔、地形地貌十分复杂,地面气象站点分布密度远远低于许多发达国家,在不同空间区域的尺度上,利用GIS技术、有限的地面观测资料以及不同气候要素的空间分布规律等获得较高精度的空间化气候要素数据,可以为不同区域尺度上的生态学、地学、农学、资源与环境学科等力面的研究提供空间化的基础数据平台,为决策部门和生产部门提供重要的基础信息。中文摘要植被净第一性生产力(NPP)不仅是表征植被活动的重要变量,而且是判定生态系统碳汇利调节生态过程的主要因子和重要指标,在全球变化中占有非常重要的地位。气候要素是影响NPP的重要因素,随着现代生态学和全球变化科学的发展,空间化的气候要素数据在NPP的模拟过程中起着越来越重要的作用。在我国,由于地形复杂,气候差异大,植被NPP的空问分布存在较大差异。利用较高空间分辨率的空间化的气候要素数据模拟中国植被NPP的分布状况对于了解我国植被NPP的空间分布及其季节变化,为定量评价与合理开发、利用自然资源等方而提供一定的参考价值。本论文在县(仙居县)、省(浙江省)和全国三个不同空问尺度大小的研究区内,利用GIS技术研究了不同研究区内气候要素的空间分布。并且,在基于GIS技术的中国气候要素空间分布研究的基石:|{上,计算了中国2000年4~12月的NPP。概述如r:(1)基于G1S的仙居县气候要素空间分布研究在辐射要素方面,建立了仙居县太阳辐射要素(太阳直接辐射、散射辐射和可照时间)的理论推算模型,并通过仙居县20mx20m的地理和地形参数,实现了mIl居县太阳辐射要素的空间分布。在气温和J降水量方面,为了保证数据在时间序列上的统一性,苗先,对仙居县气温和降水量的短序列订正方法进行了研究。在气温的短序列订jE方面,采用了一元回归订正法和著值订正法对仙居县内8个气象哨的月平均气温进行了时间序列订正,并对它们的讨正误差进行了比较分析,结果表明:采用一元回归订正法或差值订正法的订正误差无显著性差异,两个方法