Spatial Distribution of Forest Carbon Storage in the Pearl River Delta Based on Geographically Weighted Regression Model

doi:10.13466/j.cnki.lczyyj.2023.06.012

Abstract

Abstract:

Based on the data of 419 consecutive forest resource inventory plots in the Pearl River Delta region in 2017,the spatial distribution of forest carbon storage in the Pearl River Delta region was predicted using the Ordinary Least Squares (OLS)model and four Geographically Weighted Regression (GWR)models.The results showed that all four GWR models had better model fitting performance and independent sample test results than OLS models,with MGWR (Gaussian)model having the best fitting performance and GWR (Gaussian)model having the best independent sample test results;Using the GWR (Gaussian)model to draw a spatial distribution map of forest carbon storage,the estimated carbon storage per unit area of the Pearl River Delta forest is 6.15-81.52 t/hm²,with an average value of 33.46 t/hm².The estimation error is better than the OLS model,and the overall spatial distribution pattern shows a high center and low edge.It also provides a new method and idea for the estimation of forest carbon stocks in the Pearl River Delta.

Key words: carbon storage, spatial distribution, ordinary least square, geographically weighted regression, Pearl River Delta

CLC Number:

S718.5

CAO Cong, GUO Zexin, GUO Yanqing, MO Yanqing, LIU Ping. Spatial Distribution of Forest Carbon Storage in the Pearl River Delta Based on Geographically Weighted Regression Model[J]. Forest and Grassland Resources Research, 2023, (6): 98-104.

Figures/Tables 6

Fig.1

Tab.1

Tab.2

Fig.2

Tab.3

Tab.4

References 24

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模型	空间权重核函数	残差平方和 (RSS)	决定系数 (R²)	赤池信息准则 (AIC)	均方根误差 (RMSE)	平均绝对误差 (MAE)
OLS		68 173.86	0.737	2 743.44	27.63	19.55
GWR	Gaussian	50 187.46	0.806	2 700.05	26.48	18.61
GWR	Bi-square	51 927.64	0.799	2 710.84	26.55	18.74
MGWR	Gaussian	43 389.51	0.832	2 672.86	27.05	18.70
MGWR	Bi-square	48 399.02	0.813	2 672.27	26.90	18.52

模型	空间权重核函数	统计量	常数项	统计量
模型	空间权重核函数	统计量	常数项	林分平均年龄 (ASA)	林分平均胸径 (ADBH)	林分平均树高 (ASH)	林分密度 (SD)	年均降水量 (MAP)
GWR	Gaussian	四分位距	49.406 64	0.181 44	1.151 66	0.519 93	0.002 68	0.018 75
GWR	Bi-square	四分位距	67.838 26	0.229 37	1.092 22	0.711 50	0.003 00	0.025 77
MGWR	Gaussian	四分位距	0.018 52	0.000 35	0.387 49	0.000 94	0.000 01	0.000 01
MGWR	Bi-square	四分位距	1.090 31	0.437 16	0.029 73	0.020 55	0.000 33	0.000 51

变量	平均值	标准差	最小值	中值	最大值	OLS系数
常数项	-36.022	32.435	-89.201	-39.836	69.645	-35.419
林分平均年龄	0.522	0.180	-0.180	0.516	1.241	0.593
林分平均胸径	2.342	1.034	0.373	2.195	4.928	1.917
林分平均树高	0.517	0.575	-0.656	0.532	2.152	0.794
林分密度	0.015	0.002	0.010	0.015	0.023	0.015
年均降水量	0.007	0.013	-0.044	0.009	0.033	0.008

模型	单位面积碳储量/ (t/hm²)	单位面积碳储量与实测值偏差/%
OLS	34.74	13.567
GWR(Gaussian)	33.46	9.382