共查询到16条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
净初级生产力遥感估算模型尺度效应的研究 总被引:2,自引:1,他引:1
提高净初级生产力(NPP)的估算精度,需要充分认识不同空间分辨率的遥感数据对NPP估算结果的
影响差异,即NPP的空间尺度效应问题。本文借鉴了多种成熟的光能利用率NPP模型的优点,同时充分考虑了研
究区生态环境的典型特点,建立了针对研究区域的基于光能利用率原理的植被净初级生产力遥感估算模型。选取
了具有空间尺度代表性的4种遥感数据作为NPP遥感估算模型的输入参数,估算了4种空间分辨率的NPP模拟值,
对比分析了这4种分辨率的土地覆盖类型空间格局的变化和NPP分布情况。结果表明:随着遥感数据空间分辨率
的降低,NPP的模拟值呈逐渐增加的趋势,但其变化的程度差异较大。其中,分辨率由30m降低为1km时,NPP模
拟值变化程度最大,增加了15.7%。 相似文献
2.
日尺度地表短波净辐射(DNSSR)是大部分陆面过程模型、全球环流模型、陆-气交换过程模型和各种水文模型的重要输入参数,在自然资源调查、生态环境监测、能量平衡研究等领域具有重要的研究意义和实用价值。本文通过匹配MODIS双星遥感观测和FLUXNET日尺度地面观测数据,筛选出包含18个自变量总计15531对的有效样本,利用机器学习的随机森林方法构建了日尺度DNSSR遥感反演模型,并利用地面实测数据对模型结果进行了真实性检验。结果表明,构建的日尺度DNSSR遥感模型的偏差Bias为-0.1 W/m2,均方根误差RMSE为27.8 W/m2,决定系数R2为0.90,表现出良好的精度。基于此过程,得到MODIS双星反演的DNSSR全球分布结果,并与不同季节下再分析ERA5数据扩展得到的DNSSR数据进行了对比,发现两者全球分布特征基本一致,且均与太阳能量随季节变化分布特点密切相关。为进一步证实验证的结果,将ERA5和地面站点实测数据作了进一步的对比,结果从侧面证实了本文构建的MODIS的DNSSR产品精度远高于ERA5的DNSSR,而且其产品空间分辨率也有了极大提升。研究结果证明,本文提出的基于MODIS双星观测与机器学习的日尺度DNSSR反演模型具有反演精度高、空间分辨率高、具备时间连续性等优点,能够有效移植至其他气候资源的遥感反演。 相似文献
3.
中国陆地生态系统NPP模拟及空间格局分析 总被引:4,自引:1,他引:3
本研究利用基于光能利用率理论的区域尺度遥感参数模型(C-Fix模型)估算了2003年中国陆地生态系统NPP,并对其空间格局进行了分析。模型输入数据包括叶面积指数数据(LAI)、中国地面气象站的逐日气温数据、逐日降水数据和太阳总辐射数据、数字高程模型(DEM)等,模型输出数据的空间分辨率均为1km2,时间步长为1天。模拟结果表明:2003年中国陆地总NPP和平均NPP分别为4.37 Pg C和640.32 g C/(m2.年),NPP的主要分布趋势是:从东南沿海向西北逐渐减小;其中海南岛南部、云南西南部和南部、青藏高原东南部的热带雨林和季雨林地区年NPP最大,在1 800g~2 500g C/(m2.年)之间;青藏高原和新疆绝大部分地区,一般在100 g C/(m2.年)以下;西部塔克拉玛干沙漠地区植被稀疏,植被NPP不足5 g C/(m2.年)。C-Fix模型进一步发展需要考虑不同土地覆被类型(比如,森林、草地、农田等)的生物物理和生物地球化学性质的变异性,以减少模型估算结果的不确定性。 相似文献
4.
基于净初级生产力的海南天然橡胶产胶潜力研究 总被引:2,自引:0,他引:2
以CASA模型为基础,建立基于MODIS数据的天然橡胶林净初级生产力遥感估算模型,利用2009年生长季(4月-12月)250m分辨率的MODIS数据和气象站点的气象数据估算了阳江农场天然橡胶的生长季净初级生产力(NPP)。并通过天然橡胶的干物质分配率计算了阳江农场天然橡胶的产胶潜力,最后以地面实际橡胶干胶产量的时间序列、空间序列与估算的天然橡胶林产胶潜力进行了相关分析。结果表明,阳江农场天然橡胶产胶潜力空间差异显著,且在时间变化上具有明显的季节性规律;产胶潜力与实际干胶产量存在明显的线性关系,表明本研究所采用的天然橡胶林净初级生产力估算模型、产胶潜力估算模型可行。2009年阳江农场全场的产胶潜力为5573t,比实际年干胶产量4572t高出22%,阳江农场干胶产量仍有很大的提升空间。 相似文献
5.
2001-2010 年东北三省植被净初级生产力模拟与时空变化分析 总被引:2,自引:0,他引:2
本文基于改进的CASA光能利用率模型,利用遥感数据、气象数据、土地覆盖类型数据作为模型输入参数,估算了中国东北三省2001-2010年的植被净初级生产力(NPP),并利用MOD17A3 NPP产品与本文估算NPP进行了精度对比分析。结果表明,东北三省10a平均的植被NPP为304.643g C/(m2·a)。不同土地覆盖类型NPP差异明显,阔叶林>混交林>针叶林>农田>灌木>草地>城镇>未利用地>水体。年NPP在2001-2005年间出现了上下波动的趋势,且不同土地覆盖类型NPP的时空变化趋势不同,森林覆盖区域具有明显的逐年下降趋势(-1.217g C/(m2·a)),未利用地则具有明显的逐年上升趋势(2.35g C/(m2·a))。通过对3个气象因子(降水、辐射量、温度)、3个模型参数因子(APAR累积量、光能利用率ε、NDVI累积量)与NPP的相关性分析可知,APAR累积量与NPP的相关性最大,研究区平均相关系数达到了0.703,温度与NPP的相关系数最小,研究区平均相关系数为0.011。 相似文献
6.
植被NPP变化及其对气候的响应——以俄罗斯布里亚特共和国地区为例 总被引:1,自引:1,他引:0
以遥感影像数据和地表气象观测数据为基础,运用改进后的CASA模型对2000年-2008年俄罗斯布里亚特共和国地区的植被NPP进行估算,并验证了模型的精度以及分析了植被NPP的变化规律及其与气候因子的相互关系。研究结果表明:改进后的CASA模型可以运用于布里亚特共和国地区植被NPP的估算,其模拟精度较高;布里亚特共和国地区植被NPP在2000年-2008年期间,总体为波动中呈现上升趋势,年际变化率为0.39gC/(m2·a)。植被NPP的月份变化为4月-7月份为快速增长期,7月份到达峰值,8月-10月份为急骤下降期,11月-次年3月为植被NPP积累停止期,月增长率为9.93gC/(m2·month);主要气候因子温度、降水量、太阳辐射和土壤含水量的年际变化中,只有太阳辐射呈下降趋势,其余均呈现上升趋势;植被NPP与气候因子的相关性在年际水平上表现并不特别明显,却在月份水平上相当明显;积温和降水是该地区植被NPP的主要限制因子。 相似文献
7.
不同尺度视角下大敦煌NPP分布格局研究简 总被引:2,自引:0,他引:2
利用2000-2010年大敦煌境内及周边地区的17个气象站点和MODIS数据,通过改进的光能利用率概念模型(CASA),反演了大敦煌NPP的空间格局,并从年尺度和月尺度上分析大敦煌NPP与气候变化的关系。研究表明:①2000-2010年间,大敦煌的NPP出现稀疏的“小块状”或“条带状”分布,平均NPP为55.89gC/(m2·a);②大敦煌年降雨量从东南(202.03mm)向西北(34.03mm)呈现递减的趋势,年均温从中间呈“条带状”分布的高值区(10.54℃)向南北两个方向递减形成低值区(4.27℃);③以年为尺度,大敦煌的绿洲草原区和戈壁荒漠区与年降水量的关系比年均温密切;④以月为尺度,大敦煌NPP与月降水量和月均温的相关性比年尺度低,其原因是植被生长更依赖水热的共同作用,而与单一气候因子的相关性降低;绿洲草原区对降水量存在时滞与累积效应,戈壁荒漠区不存在时滞与累积效应。 相似文献
8.
9.
井冈山国家级自然保护区在中亚热带天然常绿阔叶林生态系统碳循环研究中具有重要的科学价值。本文使用250 m分辨率MODIS NDVI遥感数据和中国气象站点数据驱动CASA模型,模拟了井冈山2000-2016年植被净初级生产力(NPP)动态变化,并分析了NPP与气候因子之间的关系。结果表明,井冈山地区植被NPP主要集中在420~480 g C·m~(-2)·a~(-1)(面积占比90. 91%);在2000-2016年间呈波动中下降的变化趋势,下降速率为4. 83g C·m~(-2)·a~(-1)。井冈山地区植被NPP极显著减少(占比11. 33%)和显著减少(占比23. 00%)的区域主要分布在中南部。月尺度和年尺度的NPP变化曲线与气温和太阳总辐射变化较为吻合,与降水的吻合性稍差。年NPP与太阳总辐射之间显著相关;月NPP与降水、气温和太阳总辐射之间均为显著相关,但与降水之间的相关性弱于与气温和太阳总辐射的相关性。 相似文献
10.
基于统计的遥感数据尺度转换研究 总被引:1,自引:0,他引:1
基于遥感数据之间的统计相关性,采用涿鹿县2007年5月和9月的遥感数据,构建空间尺度转换模型,实现MODIS NDVI数据向TM NDVI数据的尺度下推,结果表明,本文构建的模型能够用于尺度下推,5月份和9月份尺度下推结果的均方根误差分别为0.083和0.086,取得了良好的结果。 相似文献
11.
喀斯特地区植被净第一性生产力遥感动态监测及评价——以贵州省中部地区为例 总被引:1,自引:0,他引:1
在光能利用率原理基础上,对CASA模型中的水分胁迫因子进行改进,将土壤水分含量作为一个直接变量引入模型,建立起针对于黔中部喀斯特地区的植被NPP估算模型;并与土壤水分层均衡模型进行有效耦合,得到模型所需的土壤水分含量,在此基础上,依托遥感和GIS手段,将模型扩展到区域尺度上,模拟出黔中部喀斯特地区2005年10月~2006年5月月尺度上的植被净第一性生产力动态变化特征,并以实测值进行了验证.结果表明: ①该模型在数据获取上比较容易,仅利用地面气象数据和遥感数据就可以对陆地植被MPP进行估算,使其实际的可操作性得到加强;将土壤水分含量作为一个直接变量引入模型,从而可以从模型本身,对土壤水分与植被NPP的直接响应关系进行深入探讨,得到生态脆弱区植被生长的土壤水分敏感点,为区域植被建设和生态恢复提供一定的依据; ②不同植被类型下植被NPP变化特征有着重要的差异.林地的植被NPP最高,平均值为19.89gC/m2,其次为灌丛,为19.01gC/m2,草地和农用地分别为16.71 gC/m2和16.54 gC/m2;林地、草地、灌丛和农用地等不同植被类型季节变化表现出同样的特征:春季>秋季>冬季,其中林地植被NPP平均值冬季14.62 gC/m2,春季增加到26.26gC/m2,秋季又有所减少,为18.79 gc/m2,其它植被类型也表现出同样的季相变化特征,与当地气温和地表太阳辐射的季节变化基本相同. 相似文献
12.
北京地区城市化进程迅速.自然植被萎缩和生产力下降是城市化进程的重要特征.本文基于光能利用率模型对北京范围内的植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)进行模拟,并分析植被净生产力模拟结果的季节性变化和空间格局.结论如下:①2007年北京市植被净生产力模拟总量为7.62×106tC,植被NPP在空间上分布非常不均匀,主城区是全市巨大的绿色消费区NPP模拟结果较低,不均匀的NPP状况在空间形成一系列等值线,其中生产力为4200tC的等值线基本与全市山体高程线平行,这反映出全市NPP空间分布具有明显的地貌分异特征;②一年内植被NPP在4月、5月份增加最快,7月、8月份达到最大,在全部土地利用类型中,耕地类型由于作物的播种、收割以及灌溉等耕作过程使其植被NPP的季节性变化不同于其他土地利用类型;③在区域尺度上,林地对植被净生产力的贡献率最高占70.17%,耕地占13.73%,然而在六环内林地对NPP的贡献率下降至27.85%,耕地对NPP贡献率增加至27.48%;从1996年~2006年,六环范围内的耕地面积从1100.07km2减少到484.13km2,耕地的减少导致主城区植被净生产力总量减少近1/3.对于北京地区来说,耕地对区域植被生产力累计具有重要作用,在城市建设中应加强耕地资源保护,以提高区域植被水平. 相似文献
13.
生态系统生产力供给服务合理消耗度量方法——以内蒙古草地样带为例 总被引:2,自引:0,他引:2
高强度资源利用与持续增加的食物、纤维等需求正在导致对地球表面有限自然资源消耗强度的日益增长,如何构建生态系统服务供给和消耗相匹配的科学合理的模式是减缓乃至遏制生态系统退化面临的新挑战,需要发展生态系统服务合理消耗的评价体系与模拟方法,其中发现自然生态系统服务供给与人类对其消耗的结合点和适宜指标是关键。生态系统净初级生产力(NPP)消耗反映了人类对生态系统供给服务利用强度,本研究以NPP消耗为主要指标建立生态服务合理消耗评价体系的概念框架与计算方法,并以生态消耗模式与强度具有明显梯度的内蒙古草地样带为案例区开展实证分析。合理生态消耗在此被定义为,人类为维持生计对生态系统供给服务的消耗既不对生态系统产生过度压力又能够满足人类维持生计的基本生活需求。本文详细阐述了生态系统生产力供给服务合理消耗评价过程中的数据选取原则与方法,生态消耗及其合理性阈值的计算步骤与依据。该方法基于生态系统服务消耗主体的属性特征设计,是开发生态系统生产力供给服务合理消耗多主体技术模拟平台的算法基础,也是为发展兼顾多种生态系统服务的生态服务合理消耗综合评价方法体系进行的尝试。 相似文献
14.
本文根据作者等10多年来对广西杉木林生产力测定数据和与之相匹配的年平均气温、温暖指数、降水量、温度指数和实际蒸散量等气象数据,用最小二乘法建立了杉木林的气候生产力模型,给出了全区杉木林气候生产力分布,并与迈阿密和桑斯威特数学模型的计算结果做了比较分析。结果杉木林、气候生产力、模型、广西 相似文献
15.
受气候、国家生态保护政策以及社会经济发展影响,内蒙古自治区耕地转出还林还草与因农民外出务工弃耕并存。论文由遥感数据获取1991-2010年内蒙古自治区耕地减少时空分布格局,并分析了耕地减少区域的降水和耕地生产力的分布规律,为便于描述用"耕地转出"表示耕地减少,与传统耕地转出为林地概念不同。研究结果表明:11991-2000年,4.91%的耕地转出,其中82.15%、7.34%、7.64%、1.63%和1.22%的耕地转变为草地、林地、未利用地、水域和建筑用地;而2001-2010年耕地面积减少了3.40%,其中62.62%、19.10%、5.40%、3.46%和9.41%的耕地转变为草地、林地、未利用地、水域和建筑用地;21991-2000年和2001-2010年两个时段耕地转出均主要集中在内蒙古自治区北部和中西部,而鄂尔多斯市和包头市在两时段耕地转出面积占耕地总面积比例均较大;3分析耕地转出区降雨量和农田生产力分布特点的结果表明,1991-2000年间在0~250mm降雨量较低区间耕地转出几率较高,在各NPP区间分布较均匀且多集中在低NPP值区域,2001-2010年间在各个降雨量区间耕地转出几率较均匀且偏小,集中分布在(50~150)g C/(m2·a)NPP区间。散点图分析表明1991-2000年耕地转出点多集中在(700~1 200)g C/(m2·a)NPP中高值区域,270~350mm降雨量中值区域,2001-2010年耕地转出点多集中在(10~70)g C/(m2·a)和(400~700)g C/(m2·a)中低值NPP区域,200~340mm降雨量中值区域,总起来说低降雨量和低NPP值区域容易发生耕地转出,但在一些降雨量和NPP值并不低区域,耕地转出情况依旧存在,耕地转出作为一种复杂现象受多因素驱动。 相似文献
16.
干旱区内陆流域净初级生产力时空分异模拟及自然因素分析——以泾河流域为例 总被引:1,自引:1,他引:0
生物固碳是土壤-植被-大气-人类活动共同作用下的复杂生态过程,净初级生产力(NPP)是地球系统各圈层相互作用的产物。本文针对干旱区内陆流域的自然环境特征,利用光能利用率模型(CASA)对泾河流域1998年-2010年净初级生产力(NPP)进行时空分异模拟,分析其与土壤、气候、植被、地貌因素的耦合关系,深入理解NPP响应机理。结果表明,1998年-2010年间,泾河流域NPP总量浮动于(3.53—4.55)Tg.C/a之间,单位面积NPP产量约为136.77g.C/(m2·a),低于全国平均水平;NPP季节特征明显,春、夏、秋、冬的NPP产量分别占NPP年总量的22.91%、55.85%、19.99%、1.25%;流域NPP空间格局主要受自然因素控制,分析NPP与18个自然因子的相关性知,NPP与植被生理生态特征及气候因素的相关性最强,其中与NDVI、叶面积指数的相关性系数达0.53、0.78,与风速、温度、太阳辐射相关性分别为0.61、O.61、0.43;地形和土壤因素并非NPP响应的主导因素,但对植被有机物质的合成至关重要。 相似文献