王鹤松_基于通量观测和卫星遥感集成的植被生产力模拟.ppt

基于通量观测和卫星遥感集成的植被生产力模拟王鹤松 中科院大气所东亚中心wanghs@tea.ac.cn 陆地生态系统总初级生产力（Gross Primary Productivity, GPP）是指陆地绿色植被在单位面积、单位时间内通过光合作用所固定的有机物（碳水化合物）数量； GPP=NEE+Reco， Reco=Ra+Rh ； GPP是全球变化研究的核心内容之一； GPP是碳循环研究中的重要组成部分。 MOD17 最大光能利用率(MaxLUE)参数 MOD17 user’s guide MODIS 2008年MaxLUE分布图(gC/m2/molPAR) 本研究依靠动态模拟的最大光能利用率 (MaxLUE) 来模拟中国北方的植被生产力。 (1) 通过各像元年 EVI最大值与 visible albedo 最小值模拟 MaxLUE； (2) 模拟并通过协同观测资料验证GPP； (3) 分析我国北方 MaxLUE以及生长季GPP空间特征。 北方干旱-半干旱地区协同实验通量网 农田站下垫面 林地站下垫面 草地站下垫面 仪器标定 遥感数据的获取 我国北方数字高程（DEM）数据，SRTM 大野口、锦州和阿柔站2009年Landsat TM5 数据 MODIS 陆地产品组： 2008年的地表反射率（MOD9A1）以及土地覆盖类型数据（MCD12Q1） 利用ORNL 创建的提供的各站点3×3 subset （MOD9A1,1.5×1.5Km2） 已有的VPM模型对GPP的模拟 Li et al., 2007 与已有研究结果的对比 本研究利用遥感数据动态模拟了MaxLUE，并将其应用到区域GPP模拟中，取得了较好的效果。 (1) 很多传统光能利用率方法，将同一植被类型下MaxLUE设定为固定值，通过FPAR调节光能利用率。本研究认为MaxLUE的时空异质性也应当考虑； (2) EC质量控制方法带来不确定性； (3) 协同台站数与观测时间相对整个北方中国而言还较少； (4) 现有的GPP产品（MODIS-GPP）,很可能低估了中国北方地区的固碳能力。 中国科学院东亚区域气候-环境重点实验室 林业应对气候变化研讨会 2010年12月10日 北京 研究背景 李正权，2006 通量观测的尺度变化 Since all MODIS products are designed at a 1-km grid scale, it can be difficult to obtain accurate land cover in areas with complex vegetation, and misclassification can occur. However, studies have suggested that the MODIS vegetation maps are accurate to within 65-80%, with higher accuracies for pixels that are largely homogeneous, and allow for consistent monitoring of the global land cover (Hansen et al. 2000). McCallum et al., 2009 These biome-specific properties are not differentiated for different expressions of a given biome, nor are they varied at any time during the year. In other words, a semi-desert grassland in Mongolia is treated the same as a tallgrass prairie in the Midwestern United States. 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.51 0.51 0.49 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 εmax-MOD (gC/mol PAR) 0.16 0.22 0.30 0.47 0.39 0.17 0.65 0.39 0.57 0.47 0.26 0.51 0.53 0.78 εmax-EC (gC/mol PAR) ZY NM YZ AR TYG DS MY CW DYK TYC DX LZ YK JZ