城市植被外业数据采集的方法和应用

国内外园林数据采集方式是一致的，通常分为点状(如古树名木)、线状(如行道树)和面状(如成片树木)。基于数字摄影测量工作站进行采集，对点状独立树和行树，要求逐棵进行量测；对于成片的面状树林，则采集外围线，然后根据类型基于模型库生成面状数据。

可靠的城市地上生物量观测数据是进行地上生物量有效估测的先决条件，其作用可以归为以下四类:

(1)通过分析城市地上生物量实测数据与候选遥感变量之间的相关性，确定合适的预测变量；

(2)利用地上生物量观测数据与选定的预测变量构建生物量估测模型；

(3)对估测模型进行精度评价，或对多种不同的估测模型进行对比验证；

(4)通过不确定性分析判别影响地上生物量估测精度的因子。

因此，收集高精度且具有代表性的城市地上生物量观测数据，对于成功进行地上生物量估测研究至关重要。需进行野外调查试验，采集地上生物量真值估算所需的植被结构参数信息。根据样区采集生物量地面参数，以进行后续的建模反演。

在研究区进行野外调查试验，具体来讲，首先在研究区范围内采用主观估计的方式确定样地位置，使其分布于整个研究区；针对每个样点，对单木的胸径、株高等结构参数进行测量；对于每个草地样方内，采集1m×1m样方的叶面积指数(图18-7)；除此之外，利用GPS对所有样地的中心坐标进行测量，并记录样地内各单木、草地的名称、类型和主要的土地覆盖类型。

图18-7　单位样方示意图

叶面积指数测量时遵循以下原则:(www.xing528.com)

(1)在天气晴朗、光线稳定(一般中午前后4小时，当地时间8点到16点)的天气条件下测量，测量时注意上方是否有遮挡，测量叶面积指数时，一般用提前制作好的1m×1m样框(图18-7)选好待测样区，再测量叶面积。

(2)针对低矮灌木和高草，可以直接测量叶面积指数，针对树下低草，要测量低草上下两处的叶面积指数，取其差值作为叶面积指数。

株高、胸径测量时遵循以下原则:

(1)使用测高仪的时候要尽量站在离树大概1.5～2倍树高的距离内进行测量，这样测得的株高比较精确。另外，测量时一般测两次取均值作为结果。

(2)测量树的胸径时，取树高1.3m处进行胸径的测量。一定要将皮尺放平，否则会产生较大误差。测胸径也是取两次测量结果的均值作为最后结果。

对于样地水平生物量真值的估算，可采用已有文献提出的方法。首先，根据以胸径和株高为输入参数的体积表计算得到所有单木的体积；其次，将每个样地内所有单木体积相加获得样地总体积；最后，利用样地总生物量与样地总体积的关系式计算得到样地总生物量，并转换为样地水平的生物量值(Mg/ha)。

一般而言，特定树种的地上生物量(AGB)能够表达为DBH、H或WD的函数:

只要能够获取特定树种的异速生长模型，便可快速、无损地进行样地生物量计算。在构建生物量的遥感估测模型中，生物量地面观测数据必不可少。胸径(DBH)测量使用胸径围尺，株高(H)使用激光测高仪进行测量。手持差分GPS接收机用于精确定位样地中心点地理坐标。

通过在野外调查试验，采集地上生物量真值估算所需的植被结构参数信息，基于MySQL将所有野外采集样点建立数据库，该数据库类型为对象关系型数据库。通过野外调查试验，采集生物量真值估算所需的植被结构参数信息，其中包括植被株高、胸径、类型、名称、土地覆盖类型、定位等基本信息，以及植被叶面积指数、类型、土地覆盖类型、定位等基本样点信息，建立数据库进行存储。