《Land》:Who Has the Right to the Sidewalk? A Mixed-Methods Framework for Assessing Equitable Access to Public Space in Ben Guerir, Morocco
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卫星生物量产品需要具有地方相关性的实地信息,但在地中海山地山毛榉森林中,破坏性测量的参考数据十分稀缺。研究人员使用了2023至2024年间在希腊中罗多彼山脉采伐的60株欧洲山毛榉树,以开发局部树干碳模型和探索性的实地到卫星尺度转换诊断。利用0.58 Mg m<
卫星生物量产品需要具有地方相关性的实地信息,但在地中海山地山毛榉森林中,破坏性测量的参考数据十分稀缺。研究人员使用了2023至2024年间在希腊中罗多彼山脉采伐的60株欧洲山毛榉树,以开发局部树干碳模型和探索性的实地到卫星尺度转换诊断。利用0.58 Mg m?3的基本木材密度和0.47的碳分数,将斯马立安树干体积转换为干物质和碳。通过留一法交叉验证(LOOCV)和自助法重抽样对对数线性模型进行评估。平均树干碳为0.165 Mg C tree?1(95%置信区间:0.116–0.221)。胸径(DBH)加树高模型表现最佳(LOOCV决定系数R2 = 0.963,均方根误差RMSE = 0.041 Mg C tree?1,平均绝对百分比误差MAPE = 14.4%)。来自欧洲航天局气候变化倡议(ESA CCI)Biomass v6的卫星输出被裁剪至三个森林复合体。欧洲森林信息系统(FISE)阈值掩膜在局部没有像素,因此诊断使用了欧洲森林遗传资源计划(EUFORGEN)× WorldCover森林足迹。其验证的2020年平均活生物量碳密度为71.94 Mg C ha?1。根据文献中0.65–0.85的树干分数,这相当于36.25–47.40 Mg stem C ha?1;中值为41.83 Mg stem C ha?1,或约253个样本均值等效参考树干ha?1。由于2020年地图早于2023–2024年的实地调查,这些等效值是探索性的缩放量,而非时间一致性、实测林分密度或像素级验证的证据。
森林生物量估算对于碳核算、森林经营和气候变化缓解报告至关重要。温室气体清单需要透明的储量估算,其不确定性反映了实地测量、生物库定义、木材密度、碳分数和模型转换。在地中海山地山毛榉森林中,仍然缺乏许多通过破坏性测量验证的树干碳数据集。卫星生物量产品提供了覆盖大面积的逐像素信息,例如欧洲航天局气候变化倡议(ESA CCI)Biomass v6产品报告了约100 m网格上的地上生物量(AGB)。然而,覆盖率并不能保证局部和特定物种的有效性。当将实地单木数据与卫星像素进行尺度转换时,不仅需要进行单位换算,还需要可比的生物库、地理坐标定位的固定面积样地、时间对齐和匹配的空间支持。目前的问题不仅在于检索准确性,还在于卫星对应的生物库和空间足迹是否与实地目标一致。为此,研究人员在《Land》期刊发表了此项研究,旨在通过验证采伐树木的实地体积开发生物量模型,并构建一种可重复的、生物库协调的尺度转换诊断方法,以指导未来的样地到像素验证设计。
研究样本来源于2023至2024年间在希腊东北部中罗多彼山脉的三个森林复合体内采伐的60株欧洲山毛榉。在技术方法上,研究人员首先利用0.58 Mg m
?3的基本木材密度和0.47的碳分数将真实树干体积转换为树干碳,构建了三种对数线性模型,并采用留一法交叉验证(LOOCV)和自助法重抽样评估其预测不确定性与大树木影响。在卫星与地理信息系统(GIS)关联方面,提取了ESA CCI Biomass v6的AGB数据、ESA WorldCover森林覆盖、欧洲森林遗传资源计划(EUFORGEN)分布图及森林信息系统(FISE)相对概率图层。最后,通过生物库协调将实地单木树干碳与卫星活生物量碳进行等量转换计算,以评估卫星隐含的碳密度。
在树干碳分布与大树木杠杆效应部分,通过对60株树的测量,发现平均树干碳为0.165 Mg C tree
?1。胸径(DBH)小于55 cm的树木虽然占据了绝大多数株数,但少数大尺寸树木(如一株77.3 cm的树木)对样本总碳量贡献显著。研究人员指出,这种大尺寸树木对碳储量的高贡献是碳核算中的常态,但此处仅用于识别需增加采样的径级范围,而非证明成熟林分的代表性。
在实地模型性能部分,评估得出DBH加树高模型表现最佳,其LOOCV决定系数R
2为0.963,均方根误差(RMSE)为0.041 Mg C tree
?1。DBH
2H模型表现与之相当,而仅使用DBH的模型误差显著较大。排除最大树木77.3 cm样本后,模型斜率和预测值变化极小,表明在观测范围内,模型对大样本的依赖性较低且具有较高稳定性。
在采样努力与模型形式不确定性部分,研究显示主要不确定性源于树木尺寸的采样分布,而非模型形式的差异。随着样本量增加,平均树干碳的置信区间宽度显著下降,强调了样本量和大型树木代表性的重要性。
在生物库协调:卫星隐含的树干碳密度部分,采用EUFORGEN分布与WorldCover森林足迹的交集进行掩膜分析,得出2020年平均活生物量碳密度为71.94 Mg C ha
?1。去除根扩展并采用0.65–0.85的树干分数后,对应的树干碳密度为36.25–47.40 Mg stem C ha
?1。这一结果相当于每公顷约253个样本均值等效参考树干,这些数值是探索性的缩放等量。
在讨论部分,研究人员强调,该实地局部方程补充而非替代了现有区域模型。生物库协调使实地单木与卫星景观尺度的生物单位得以比较,但由于树干分数基于文献假设,较宽的范围比单一中值更具参考价值。由于卫星产品时间与实地调查存在三到四年的时间差,且缺乏单木坐标等数据,这些数据不能作为像素级验证。因此,研究结论指出,DBH+H模型在观测域内具有稳定性;卫星提取的数值经生物库协调后为探索性的尺度转换量,而非实际林分密度的证据。未来的实际应用步骤应建立与卫星观测同期的固定面积样地网络,并进行坐标匹配的样地到像素比较验证。