《植被生產力遙感估算中的尺度轉換研究》是依託北京師範大學，由孫睿擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：植被生產力遙感估算中的尺度轉換研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：孫睿
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地面碳通量觀測數據的空間代表性及其與遙感數據的空間尺度不匹配問題，是植被生產力模型真實性檢驗需解決的重要問題，同時，由於地表的空間異質性及模型對參數的非線性回響，導致了不同解析度植被生產力遙感估算結果間的差異，存在尺度效應。本項目將結合足跡分析方法，進行地面碳通量觀測數據的空間代表性分析，並通過地面數據及不同解析度遙感產品間的尺度轉換研究，實現像元尺度植被生產力產品的檢驗；研究不同解析度植被生產力遙感產品間的尺度效應，考慮下墊面植被類型的空間異質性、植被長勢及地形所導致的氣候要素分布不均一性，構建地物異質性指標，研究低解析度植被生產力產品的尺度效應校正方法；結合低空間、高時間解析度的植被生產力產品及高空間解析度遙感數據，開展植被生產力產品降尺度研究，實現高時空解析度植被生產力產品的生產；在此基礎上，開展中國區域近三十年來植被生產力模擬及時空變化分析，為碳循環研究及生態環境評價提供科學依據。
結題摘要
項目針對植被生產力模型真實性檢驗中地面碳通量觀測數據的空間代表性問題，不同空間解析度植被生產力產品的尺度效應問題，以及區域生態環境監測對不同時空尺度植被生產力產品的需求，重點開展了如下研究： （1）黑河流域不同下墊面碳通量觀測數據空間代表性及尺度擴展研究。利用黑河流域不同下墊面碳通量觀測數據，分析了農田、草地、濕地、荒漠、林地等不同下墊面碳通量、總初級生產力（GPP） 及光能利用率的變化規律；利用足跡分析方法，研究了地面GPP觀測數據的空間代表性；結合遙感數據與地面碳通量觀測數據，構建了黑河流域GPP尺度擴展模型，生產了黑河流域GPP產品，並對MODIS GPP官方產品進行了驗證。 （2）不同解析度遙感植被生產力產品尺度效應研究。構建了基於中高解析度衛星遙感數據的植被淨初級生產力（NPP）估算模型，並利用HJ-1星數據，估算了黑河流域30m解析度的NPP；在此基礎上，模擬研究了不同解析度遙感數據估算NPP的尺度效應，定量分析了植被類型和地形空間異質性對不同尺度植被生產力估算結果的影響；在此基礎了，構建了地物異質性指標及尺度校正因子，對低解析度NPP產品進行尺度效應校正，提高了低解析度NPP產品精度及不同尺度產品間的一致性。 （3）植被生產力產品降尺度研究。高空間解析度衛星遙感數據時間解析度低，低空間解析度衛星遙感數據時間解析度高，兩種數據相結合有助於生產高時空解析度植被生產力產品。項目以高解析度衛星遙感數據TM數據和中低解析度時間序列的MODIS遙感產品為例，基於遙感數據融合時空自適應模型(STARFM)，結合自主研發的植被生產力模型，研究了基於降尺度的高時空解析度植被生產力產品生成方法，生產了黑河流域研究區每8天、30m解析度的GPP、NPP產品，並檢驗了降尺度方法的有效性。 （4）中國區域近三十年來植被生產力模擬及時空變化分析。利用北京師範大學自主生產的1982-2012年GLASS LAI、FPAR遙感數據產品，結合項目組研發的植被生產力模型，生產了我國1982-2012年每8天、5km及2000-2014年每8天、1km解析度的GPP、NPP產品，分析了我國NPP時空變化格局及與溫度、降水間的相互關係。
