叶面积指数(leaf area index,LAI)是陆地生态系统最重要的结构参数之一,遥感和基于冠层孔隙率模型的光学仪器观测是快速获取LAI的有效方法,但由于植被叶片的聚集效应,这些方法通常只能获取有效叶面积指数(effectiveLAI,LAIe).本文以东...叶面积指数(leaf area index,LAI)是陆地生态系统最重要的结构参数之一,遥感和基于冠层孔隙率模型的光学仪器观测是快速获取LAI的有效方法,但由于植被叶片的聚集效应,这些方法通常只能获取有效叶面积指数(effectiveLAI,LAIe).本文以东北林业大学帽儿山实验林场为研究区,利用LAI2000观测森林冠层LAIe,并结合TRAC观测的叶片聚集度系数估算了森林冠层LAI,并通过分析基于Landsat5-TM数据计算的不同植被指数与LAIe之间的关系,建立了该区森林LAI遥感估算模型.结果表明:研究区阔叶林的LAI和LAIe基本相当,而针叶林的LAI比LAIe大27%;减化比值植被指数(reduced simple ratio,RSR)与该区LAIe的相关性最好(R2=0.763,n=23),最适合该区LAI的遥感提取.当海拔<400 m时,LAI随海拔高度的上升而快速增大;当海拔在400～750 m时,LAI随海拔高度的上升缓慢增大;当海拔>750 m时,LAI呈下降趋势.研究区森林冠层LAI与森林地上生物量存在显著的正相关关系.展开更多
森林是重要的陆地生态系统,其叶面积指数(leaf area index,LAI)是决定该生态系统与大气之间物质和能量交换的关键参数.利用MOD09A1及MCD43A1数据和基于4尺度几何光学模型的反演算法,生成了中国森林2000～2010年每8天的500mLAI产品,并利...森林是重要的陆地生态系统,其叶面积指数(leaf area index,LAI)是决定该生态系统与大气之间物质和能量交换的关键参数.利用MOD09A1及MCD43A1数据和基于4尺度几何光学模型的反演算法,生成了中国森林2000～2010年每8天的500mLAI产品,并利用6个典型森林样区的LAI观测数据对该LAI产品进行了验证.在此基础上,分析了2000～2010年间我国森林LAI的时空分布特征及其与温度和降水之间关系.结果表明,利用MODIS数据反演生成的500mLAI产品具有可靠的质量,6个典型森林样区的验证精度达到70%以上;2000～2010年间,我国东北、华北、中南部地区森林LAI呈增加趋势,但在东南部和西南地区森林LAI呈下降趋势,主要原因是2008～2010年该地区的LAI明显下降.森林LAI年平均值与年平均气温在东北地区正相关,在西南地区负相关;在华北和中南部地区LAI年平均值与年降水量正相关.2001和2009年的异常气候导致我国秦岭和淮河以南地区的森林LAI明显低于常年,部分地区的LAI年平均值较正常年份下降1.0左右.展开更多
森林生态系统是陆地生态系统中的重要组成部分,其中的地上生物量(AGB,Aboveground B iom ass)在全球气候变化和碳循环研究中起着重要的作用。本文利用ETM+遥感影像,首先建立了实测叶面积指数(LAI,LeafArea Index)与实测生物量数据的回...森林生态系统是陆地生态系统中的重要组成部分,其中的地上生物量(AGB,Aboveground B iom ass)在全球气候变化和碳循环研究中起着重要的作用。本文利用ETM+遥感影像,首先建立了实测叶面积指数(LAI,LeafArea Index)与实测生物量数据的回归关系,基于遥感叶面积指数图像得到初步地上生物量空间分布图;同时在短波植被指数(SWVI,ShortW ave Vegetation Index)与实测树龄之间建立了回归关系,在此基础上得到了树龄空间分布图。然后通过将植被指数(VI,Vegetation Index),LAI,树龄等变量针对不同的树种类型进行逐步回归,得到了较好的回归模型,并结合土地利用/土地覆盖估算了贵州省黎平县的地上生物量,绘制了其空间分布图。统计结果显示:总体森林生态系统的AGB与LAI和RSR(Reduced S imp le Ratio)之间有一定的相关关系(R2=0.895);杉木林的AGB与LAI和归一化植被指数(NDVI,Norm alized D ifference Vegetation Index)之间有较强的相关性(R2=0.93);针叶树种的LAI与年龄是AGB较好的估算因子(R2=0.937);阔叶林的AGB与年龄有一定的相关性(R2=0.792);混交林的AGB与LAI和SR(S imp le Ratio)有较强的相关性(R2=0.931)。结果表明,将树龄和土地覆盖/土地利用类型的信息加入到地上生物量估算模型的建立中,是一种改善利用多光谱遥感估算精度的较好的方法。结合土地覆盖/土地利用类型的高分辨率的树龄空间分布图,可为森林生态系统的可持续发展和管理提供科学的论据。展开更多
文摘以全球变暖为主要特征的气候变化已成为全球性环境问题,对全球可持续发展带来严峻挑战。2015年《巴黎协定》确定了自2020年后国家自主贡献的减排方式,并从2023年开始每5 a开展一次全球碳盘点。2019年第49届IPCC全会明确增加了基于卫星遥感的排放清单校验方法。欧盟、美国、日本、加拿大等正在大力发展温室气体排放的MVS(Monitoring and Verification Support)能力。本文调研分析了全球碳盘点对卫星遥感技术的需求,介绍了全球碳盘点卫星遥感的技术原理,梳理了温室气体卫星遥感、生态系统碳源汇卫星遥感估算、人为源碳排放卫星遥感、碳通量同化估算等全球碳盘点卫星遥感核心环节的研究现状与进展,分析了当前卫星遥感技术对全球碳盘点任务的支撑能力,并结合国内外发展趋势,针对性地提出中国的碳监测卫星计划方案,并展望了中国开展全球碳盘点卫星遥感监测重点任务,期望为中国全球碳盘点卫星遥感体系建设提供思路与方案。
文摘森林是重要的陆地生态系统,其叶面积指数(leaf area index,LAI)是决定该生态系统与大气之间物质和能量交换的关键参数.利用MOD09A1及MCD43A1数据和基于4尺度几何光学模型的反演算法,生成了中国森林2000～2010年每8天的500mLAI产品,并利用6个典型森林样区的LAI观测数据对该LAI产品进行了验证.在此基础上,分析了2000～2010年间我国森林LAI的时空分布特征及其与温度和降水之间关系.结果表明,利用MODIS数据反演生成的500mLAI产品具有可靠的质量,6个典型森林样区的验证精度达到70%以上;2000～2010年间,我国东北、华北、中南部地区森林LAI呈增加趋势,但在东南部和西南地区森林LAI呈下降趋势,主要原因是2008～2010年该地区的LAI明显下降.森林LAI年平均值与年平均气温在东北地区正相关,在西南地区负相关;在华北和中南部地区LAI年平均值与年降水量正相关.2001和2009年的异常气候导致我国秦岭和淮河以南地区的森林LAI明显低于常年,部分地区的LAI年平均值较正常年份下降1.0左右.
文摘森林生态系统是陆地生态系统中的重要组成部分,其中的地上生物量(AGB,Aboveground B iom ass)在全球气候变化和碳循环研究中起着重要的作用。本文利用ETM+遥感影像,首先建立了实测叶面积指数(LAI,LeafArea Index)与实测生物量数据的回归关系,基于遥感叶面积指数图像得到初步地上生物量空间分布图;同时在短波植被指数(SWVI,ShortW ave Vegetation Index)与实测树龄之间建立了回归关系,在此基础上得到了树龄空间分布图。然后通过将植被指数(VI,Vegetation Index),LAI,树龄等变量针对不同的树种类型进行逐步回归,得到了较好的回归模型,并结合土地利用/土地覆盖估算了贵州省黎平县的地上生物量,绘制了其空间分布图。统计结果显示:总体森林生态系统的AGB与LAI和RSR(Reduced S imp le Ratio)之间有一定的相关关系(R2=0.895);杉木林的AGB与LAI和归一化植被指数(NDVI,Norm alized D ifference Vegetation Index)之间有较强的相关性(R2=0.93);针叶树种的LAI与年龄是AGB较好的估算因子(R2=0.937);阔叶林的AGB与年龄有一定的相关性(R2=0.792);混交林的AGB与LAI和SR(S imp le Ratio)有较强的相关性(R2=0.931)。结果表明,将树龄和土地覆盖/土地利用类型的信息加入到地上生物量估算模型的建立中,是一种改善利用多光谱遥感估算精度的较好的方法。结合土地覆盖/土地利用类型的高分辨率的树龄空间分布图,可为森林生态系统的可持续发展和管理提供科学的论据。
基金中国科学院创新团队国际合作伙伴计划:“人类活动与生态系统变化”(编号:CXTD-Z2005-1)国家自然科学基金委员会重大国际合作项目:“Carbon East Asia:基于通量观测网络的生态系统碳循环过程与模型综合研究”(编号:30710069)科技部中德国际合作项目课题:“鄱阳湖流域碳循环研究”(编号:2006DFB91920)
