Verification of Net Primary Production Estimation Method in the Mongolian Plateau Using Landsat ETM＋ Data     

XIONGYan KanakoMuramatsu MasahiroHirata KazatoOishi IchirowKaihotsu TamioTakamura ShinobuFurumi NoboruFujiwara 《地球空间信息科学学报》2004,7(2):117-122

We plan to estimate global net primary production (NPP) of vegetation using the Advanced Earth Observing Satellite-Ⅱ (ADEOS-Ⅱ) Global Imager (GLI) multi-spectral data. We derive an NPP estimation algorithm from ground measurement data on temperate plants in Japan. By the algorithm, we estimate NPP using a vegetation index based on pattern decomposition (VIPD) for the Mongolian Plateau. The VIPD is derived from Landsat ETM multi-spectral data, and the resulting NPP estimation is compared with ground data measured in a semi-arid area of Mongolia. The NPP estimation derived from satellite remote sensing data agrees with the ground measurement data within the error range of 15% when all above-ground vegetation NPP is calculated for different vegetation classifications.  相似文献   

NPPVIIRS数据反演气溶胶光学厚度     

苏城林  苏林  陈良富  贾松林  刘聪  余超 《遥感学报》2015,19(6):977-982

利用NPP卫星的VIIRS传感器数据,基于暗像元法反演陆地气溶胶光学厚度AOD。首先,根据红外波段的归一化植被指数NDVI来对暗像元进行识别;然后,利用6S软件进行辐射传输计算构建查找表;最后,根据VIIRS数据从查找表插值得到AOD,并对其进行海拔校正。选取华北地区作为反演实验区,获得了2013年9月1日的气溶胶分布。利用AERONET北京站太阳光度计地基观测结果对反演结果对比验证,发现二者具有显著的相关性,相关系数达到0.7920。将2013年9月1日的MODIS AOD产品与本研究反演的AOD进行比对,发现二者分布趋势一致,相关系数为0.7059,相关性显著。反演结果表明,本文算法反演陆地AOD效果较好,为大气颗粒物环境监测提供了良好方法手段和数据源。  相似文献   

基于3S的榆林市植被净初级生产力价值估算及其时空差异分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

郝慧梅  任志远  薛亮 《地理与地理信息科学》2008,24(5)

基于榆林市遥感影像、12个站点的气象数据及DEM,采用植被NPP模型和能量固定法获取1987年、1999年和2002年榆林市植被NPP价值量空间分布,并参照野外实地调查和测定样点进行订正,分析其时空差异及原因。研究表明:1)全市1987年植被NPP总价值是45.5亿元,1999年降至31.7亿元,2002年增至53.8亿元。各年份风沙草滩区植被NPP价值量低于黄土丘陵沟壑区;在黄土丘陵沟壑区,坡度大的区域植被NPP价值量低于坡度小的区域。2)植被NPP的变化受降水量和辐射干燥度年际变化以及土地利用变化的共同影响,榆林市降水和辐射干燥度年际变化显著,故植被NPP年际波动大。3)植树造林有效提高了北部风沙草滩区的植被NPP总价值;退耕还林还草一定程度上限制了南部黄土丘陵沟壑区植被NPP总价值的增加,但其保土等生态意义重大。  相似文献   

Mapping land degradation by comparison of vegetation production to spatially derived estimates of potential production   总被引：4，自引：0，他引：4  

K.J. Wessels  S.D. Prince  I. Reshef 《Journal of Arid Environments》2008,72(10):1940-1949

There is an urgent need for quantitative methods by which actual, as opposed to potential degradation can be mapped using spatially consistent criteria for large regions. This study tested the Local NPP Scaling (LNS) method, where the growth season sum NDVI (∑NDVI), a surrogate for productivity, of each pixel was expressed relative to the highest values (90th percentile) of ∑NDVI observed in all pixels falling within the same land capability unit (LCU). The objective of this study was to determine if the LNS approach can be used to map degraded areas: (i) by determining if areas with low LNS values co-occur with degraded areas mapped with Landsat TM and (ii) testing the persistence of these areas over multiple years. Most of the areas with low LNS values did coincide with degraded areas, with the exception of four LCUs, which either contained steep precipitation gradients or landscape variability, which probably obscured the human impacts. The performance of the LNS method is therefore largely determined by the level of detail of the stratification data (e.g. LCUs) used. The conclusion is that the LNS method is a valuable tool for mapping land degradation at a regional scale.  相似文献   

陕北地区土地生态系统固碳释氧价值量动态测评   总被引：1，自引：0，他引：1  

张翀  任志远 《地理研究》2015,34(8):1522-1534

基于1980-2010年的遥感数据和气象台站实测数据,利用光能利用模型对陕北地区植被净第一生产力进行了测评,从而计算得到植被固碳释氧价值量,并分析了其变化特征。不同土地利用类型固碳释氧物质总量排序为：草地>林地>耕地>未利用地>建设用地。空间分布上,陕北地区南部和北部府谷县和神木县固碳释氧价值总量变化的波动性较强,陕北西北部碳释氧价值总量的年际变化较为平缓。近30年来,陕北地区固碳释氧价值总量总体上呈持续增加趋势,固碳释氧价值总量增加的区域主要分布在榆林中北部地区,且大部分呈可持续增加趋势;减小区主要分布在陕北西南部的甘泉县、富县、黄陵县、志丹县的南部以及延安市南部的富县与宜川县的交界处,且呈强烈的持续减小趋势。生态固碳释氧价值量与月降水量整体上呈正相关,与月均温呈负相关。固碳释氧价值量的变化对降水量的变化响应较敏感,气温需要通过与其他气候系统进行耦合,从而协同对固碳释氧价值量产生影响。陕北地区生态系统固碳释氧价值总量受降水量的影响较强,两者在空间上呈现出正相关,且由南向北、由东南向西北呈减小的趋势;价值总量与气温的相关系数由南向北逐渐增加,中南部呈负相关,北部呈正相关。  相似文献   

印度植被净初级生产力的时空变异及其影响因素分析     

王猛  李贵才  王军邦  孙晓芳  郭兆迪 《地球信息科学学报》2015,17(11):1355-1361

本研究旨在探讨1983-2008 年间印度植被净初级生产力(NPP)的时空变化格局及其与温度降水的关系。基于遥感数据和GLOPEM-CEVSA模型估算区域植被NPP,利用分段线性回归,分析了过去26年印度植被NPP的时空格局与变化特征。结果表明：（1）过去26年间印度植被年均NPP为414.29 gC·m^-2·a^-1,森林、农田和草地的NPP平均值分别为1002.32、485.98和631.39 gC·m^-2·a^-1。（2）分段线性回归结果显示,1983-2008 年间,印度植被总平均NPP呈先上升后下降的趋势,趋势转折点在1996年。占印度面积比例最大的农田植被类型的平均NPP也呈先上升后下降的趋势,趋势转折点在1996年,与总平均NPP的趋势转折点一致。（3）在空间上,印度大部分地区,发生了趋势转折,趋势转折点集中在1991-2000年间,大部分地区NPP在趋势转折点前呈上升趋势,其后呈下降趋势,与区域平均NPP的变化趋势一致。（4）印度西北部干旱地区植被NPP与温度呈负相关,与降水呈正相关。喜马拉雅山南部森林NPP则与温度呈正相关。降雨量较大的印度南部地区NPP与降水呈负相关。  相似文献   

2000-2012年青海湖流域NPP时空分布特征     

张涛  曹广超  曹生奎  陈克龙  山中雪  张静 《中国沙漠》2015,35(4):1072-1080

利用青海湖流域及周边地区气象资料和MODIS遥感影像等数据,结合地理信息系统技术和植被净初级生产力(NPP)估算模型(CASA模型),确定了2000-2012年青海湖流域NPP值,并评价了其时空分布特征。结果表明:2000-2012年青海湖流域年均NPP为4.77×10¹² g,空间分布以青海湖为中心,由低到高呈环带状,并呈由东南向西北递减趋势,在青海湖北侧河流中游地区年均NPP达到最高,为374.19 g·m^-2。2000-2012年NPP呈波动中逐渐增长趋势,年均增加4.81×10¹⁰ g;NPP年内变化显著,7月NPP达到全年最高值,占全年的28.77%。13年间流域内大部分地区NPP呈增长趋势,显著增长区主要分布在共和县江西沟乡、石乃亥乡和天峻县周围;青海湖北侧哈尔盖河上游、沙柳河中游地区则是主要减少区。多元回归分析表明归一化植被指数(NDVI)和降水是青海湖流域NPP的主要影响因素。  相似文献   

青藏高原生态系统固碳释氧价值动态测评   总被引：6，自引：1，他引：5  

刘宪锋  任志远  林志慧 《地理研究》2013,32(4):663-670

本文旨在定量评价青藏高原生态系统的固碳释氧价值及其动态变化,为改善区域生态环境提供参考。基于MODIS/NDVI数据,利用光能利用率模型测算净第一性生产(NPP)物质量,并通过光合作用方程式换算成固定CO₂和释放O₂的物质量,以此为基础,采用造林成本法和工业制氧法对青藏高原固碳释氧价值量进行估算。结果表明:2000年、2005年和2010年固定CO₂的价值分别为384.36×10⁹元、393.23×10⁹元和356.41×10⁹元,释放O₂的价值分别为408.31×10⁹元、415.02×10⁹元和378.61×10⁹元。2000-2005年固碳释氧价值增加了15.58×10⁹元,2005-2010年下降了73.23×10⁹元,而2000-2010年下降了57.65×10⁹元。固碳释氧价值在空间上呈现出从东南向西北递减的趋势,这与青藏高原的水热条件分布基本一致。在价值构成中,草原>森林>草甸>其它类型>灌丛>农田。2000-2010年青藏高原生态系统固碳释氧价值呈现减小趋势,表明近年来气候变化和人类活动导致青藏高原的生态环境出现了退化趋势。  相似文献   

近52年渭河流域气候变化对植被净第一性生产力的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

蒋冲  王文丽  陈爱芳  李建国  王飞  穆兴民  李锐 《中国沙漠》2013,33(3):952-957

利用渭河流域及其周边地区52个气象站1959-2010年的逐日气象资料,采用周广胜-张新时模型、Penman-Monteith模型、气候倾向率、相关分析和Spline插值等方法分析了近52年渭河流域气温、降水、湿润指数的时空变化特征及其对植被净第一性生产力(NPP)的影响,并对其未来变化趋势进行预测。结果表明：(1)在渭河流域,气温呈上升趋势（0.4 ℃/10a,p<0.001）,且北部快于南部,东部快于西部;降水呈减少趋势（-20.1 mm/10a,p>0.1）,且南部快于北部。(2)湿润指数总体下降,仅关中部分地区微弱变湿。(3)NPP高值区位于秦岭山区、关中部分地区;NPP总体下降,仅个别站点微弱上升。NPP下降速率南部大于北部,空间分布格局与同一时期降水量和湿润指数的变化较为一致。(4)NPP与降水量、相对湿度和湿润指数均呈显著正相关（p<0.01）,与潜在蒸散量、日照时数和气温负相关,温度对于NPP累积所起到的作用有限,水分是主要制约因素。(5)不同气候变化情景下对NPP的模拟表明,温度和降水同时上升的情况下,NPP增加15%以上;仅温度升高而降水不变时,NPP增加10%左右;温度上升而降水下降导致NPP不升反降,仅个别地区出现小幅上升。  相似文献   

Observation and modeling of NPP for Pinus elliottii plantation in subtropical China     

ZeQing Ma  QiJing Liu  HuiMin Wang  XuanRan Li  HuiQing Zeng  WenJia Xu 《中国科学D辑(英文版)》2008,51(7):955-965

Based on the stem analysis of 59 individuals of Pinus elliottii in combination with tree biomass models, we calculated annual biomass increment of forest plots at Qianyanzhou Ecological Station, Chinese Academy of Sciences in subtropical China. In addition, canopy layer and community NPP were calculated based on 12 years’ litter fall data. NPP of the 21-year-old forest was estimated by using the BIOME BGC model; and both measured NPP and estimated NPP were compared with flux data. Community biomass was 10574 g · m⁻²; its distribution patterns in tree layer, shrub layer, herbaceous layer, tree root, herbaceous and shrub roots and fine roots were 7542, 480, 239, 1810, 230, 274 and 239 g · m⁻², respectively. From 1999 to 2004, the average annual growth rate and litter fall were 741 g · m⁻² · a⁻¹ (381.31 gC · m⁻² · a⁻¹) and 849 g · m⁻² · a⁻¹ (463 gC · m⁻² · a⁻¹), respectively. There was a significant correlation between annual litter fall and annual biomass increment; and the litter fall was 1.19 times the biomass increment of living trees. From 1985 to 2005, average NPP and GPP values based on BGC modeling were 630.88 (343.31–906.42 gC · m⁻² · a⁻¹) and 1 800 gC · m⁻² · a⁻¹ (1351.62–2318.26 gC · m⁻² · a⁻¹). Regression analysis showed a linear relationship (R ²=0.48) between the measured and simulated tree layer NPP values. NPP accounted for 30.2% (25.6%–32.9%) of GPP, while NEP accounted for 57.5% (48.1%–66.5%) of tree-layer NPP and 41.74% (37%–52%) of stand NPP. Soil respiration accounted for 77.0% of measured tree NPP and 55.9% of the measured stand NPP. NEE based on eddy covariance method was 12.97% higher than the observed NEP. Supported by the National Key Basic Research Special Foundation of China (Grant No. 2002CB4125), International Joint Research Project under Ministry of Science and Technology of China (Grant No. 2006DFB91920)  相似文献