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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2004年
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基于MODIS数据和光能利用率模型的中国陆地净初级生产力估算研究

李贵才  
【摘要】:基于光能利用率原理,在CASA模型的基础上,利用MODIS数据作为遥感数据输入源,本文建立了陆地净初级生产力的估算模型,实现了2001年中国陆地净初级生产力的模型估算。并对NPP的时空格局进行了分析。 主要内容包括: 1) 建立了中国陆地净初级生产力的光能利用率模型。 利用MODIS数据实现了中国全境陆地净初级生产力的估算。同时也估算了植被吸收的光合有效辐射(APAR)、植被光能转化率(ε)和植被光能利用率(LUE)。首次实现了遥感数据驱动的中国全境光能利用率LUE的估算。估算范围为中国全境,空间分辨率为1KM,时间分辨率为16天,包括2001年全部时相。 2) 比较了不同植被类型的APAR、ε和NPP。 利用1KM-MODIS数据实现了中国植被覆盖的遥感分类,根据NPP估算需要,将中国主要植被类型分为21类(包括7类森林、3类草地、2类灌丛、4类农田、3类荒漠,以及城镇用地和水体)。在此基础上,计算了中国主要植被类型的APAR、ε和NPP。比较了不同植被类型的APAR、ε和NPP,发现不同植被间APAR、ε和NPP差异显著,但ε的差别幅度远小于APAR和NPP。 3) 对估算结果进行了比较和验证,从5个角度比较了MOD17A3产品与本文结果,得出4点初步结论。认为MOD17A3估算质量较差,本文结果合理可信。 4) 比较了中国主要植被类型APAR、ε和NPP的季节动态。 模型以16天为步长,计算了2001年23个时相中国APAR、ε和NPP。结果发现,主要植被类型APAR、ε和NPP的季节动态各具特征。其季节动态特征与其分布区域的气候特征密切相关。 5) 分析了中国区域APAR、ε和NPP地理空间格局。 以5度为间隔,对各参数实施不同经纬度的剖线采样,给出了中国区域APAR、ε和NPP地理空间格局。利用单因素方差方法分析了各剖线数据,发现不同经纬度间APAR、ε和NPP均差异极显著(P<0.01)。各纬度剖线中,40N的APAR、ε和NPP最低;不同经度剖线中,从80E到130E,APAR、ε和NPP均总体呈增加趋势。 6) 分析了APAR、ε和NPP等与气候要素、植被要素的关系。 文中提取了APAR、ε和NPP等10多个参数数据,分析了APAR、ε和NPP等与气候要素、植被要素的关系,发现降水、温度和植被覆盖是其主要影响因子。并给出了其趋势分析。 此外,在RS/GIS支持下,实现了上述模型估算的中间及结果参数的数据产 摘要Abstraet 品制作,以服务于其他研究者。6个数据参数包括:N即、APAR、C、LUE(Light Utility EffiCienCy)、albedo和EET(EStimated Evapotranspiration)。产品 范围覆盖中国全境,空间分辨率为IKM,时间分辨率为16天,包括2001年全年 23个时相,总数据量约5G。 综上,应用MODIS数据,实现了中国高时空分辨率的N即模型估算,与利用 AVHRR以及传统方法的估算结果相比,本文估算结果与多数研究结果相近。同时, 分析和讨论了中国主要植被的NPP的时空格局。研究中发现了一些有待改进的问 题,如蒸散子模型中,陆表蒸散的计算没有考虑不同的陆表覆盖类型等,这些问 题的改进将有助于提高陆表蒸散以及N即的估算精度。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(遥感应用研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP79

【引证文献】
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2 闫瑞瑞;杨桂霞;张宏斌;张保辉;辛晓平;;呼伦贝尔草甸草原牧草产量及载畜力估算[J];草业科学;2010年12期
3 高艳妮;于贵瑞;张黎;刘敏;黄玫;王秋凤;;中国陆地生态系统净初级生产力变化特征——基于过程模型和遥感模型的评估结果[J];地理科学进展;2012年01期
4 张美玲;蒋文兰;陈全功;柳小妮;;基于改进的CASA模型模拟草原综合顺序分类体系各类的最大光能利用率[J];草原与草坪;2012年04期
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10 李刚;辛晓平;王道龙;石瑞香;;改进CASA模型在内蒙古草地生产力估算中的应用[J];生态学杂志;2007年12期
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2 赖日文;基于RS与GIS技术闽江流域森林资源利用评价研究[D];北京林业大学;2007年
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2 韩月娇;基于RS的阜新地区自然生态修复监测研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 米晓飞;HJ-1卫星NPP反演及其空间展布研究[D];河南理工大学;2010年
4 胡乔利;冀中南地区农田生物量及碳截获能力时空变化研究[D];河北师范大学;2011年
5 李新;基于MODIS数据的内蒙古森林净初级生产力遥感估算研究[D];内蒙古农业大学;2011年
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7 任正超;基于CASA模型的俄罗斯布里亚特共和国植被NPP变化及其对气候的响应[D];甘肃农业大学;2010年
8 陆逸;基于MODIS数据的三峡库区净初级生产力遥感估算研究[D];华中农业大学;2011年
9 王学;基于SWAT模型的白马河流域土地利用/覆被变化的水文效应研究[D];山东师范大学;2012年
10 张超;山东省CO_2净排放时空差异及低碳路径探索[D];山东师范大学;2012年
【共引文献】
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1 蔡薇;郭洪海;隋学艳;杨丽萍;;基于混合像元分解提取小麦种植面积的技术与方法研究[J];山东农业科学;2009年05期
2 纪启国;;利用小波变换对图像进行像素级融合[J];安徽职业技术学院学报;2008年01期
3 孙翠花;陈志国;;青海高原气候条件与农作物高产分析[J];安徽农学通报;2006年06期
4 戴晓琴;;浅谈遥感技术在土地利用中的应用[J];安徽农学通报;2008年23期
5 陈会明;;浅谈遥感技术在农业生产中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年19期
6 陈会明;;浅析遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年21期
7 张莉娜;;土壤表层有机质空间分析的遥感技术应用综述[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年17期
8 邢炜光;;遥感蒸散估算研究进展[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年11期
9 黄树春;李书;薛重生;;基于Quick Bird影像的城市绿地景观信息提取研究[J];安徽农业科学;2007年02期
10 臧敏;卞新民;王龙昌;;作物—地理生态适宜性评价指标体系研究[J];安徽农业科学;2007年06期
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1 饶欢;张智勇;;一种基于ENVI的区域环境分析方法[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
2 许军强;白朝军;孙珂;王明常;;基于TES算法的地表温度反演应用研究[A];河南地球科学通报2009年卷(上册)[C];2009年
3 郭朝辉;龚亚丽;;利用环境减灾卫星进行干旱灾害监测研究[A];全国旱情监测技术与抗旱减灾措施论文集[C];2009年
4 傅新;刘高焕;黄翀;刘庆生;;人工堤坝影响下的黄河三角洲海岸带生态特征分析[A];全国地质制图与GIS学术论坛论文集[C];2011年
5 邓书斌;秦禹;;ENVI/IDL在农业遥感中的技术框架研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
6 郭朝辉;亓雪勇;龚亚丽;;环境减灾卫星监测森林火灾应用研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
7 王卓君;;基于ETM+数据的南京地区土地利用分类制图[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
8 马智宏;王秋平;朱大洲;黄文江;王北洪;周全;;自主研发的成像光谱仪应用及建模初探[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
9 王斐斐;魏建兵;文雅;吴志峰;;遥感湿地信息提取方法研究评述[A];全国国土资源与环境遥感应用技术研讨会论文集[C];2009年
10 邓孺孺;秦雁;;珠江三角洲水库水质遥感监测研究——以梅州水库和流溪河水库为例[A];全国国土资源与环境遥感应用技术研讨会论文集[C];2009年
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1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
4 陈雁;可见光遥感图像分割与提取研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 陈春雷;多尺度林业遥感数据融合技术的应用研究[D];北京林业大学;2011年
6 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
7 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
8 邓睿;多源遥感数据和GIS支持下的台风影响研究[D];浙江大学;2010年
9 沈晔娜;流域非点源污染过程动态模拟及其定量控制[D];浙江大学;2010年
10 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
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1 李硕;基于Vis/NIR光谱不同粒径下土壤碳氮的预测研究[D];华中农业大学;2010年
2 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
3 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
4 张京钊;基于LUCC与RS/GIS的济南市生态安全评价[D];山东科技大学;2010年
5 邢著荣;基于辐射传输模型和CHRIS数据反演春小麦LAI[D];山东科技大学;2010年
6 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
7 李新芝;基于多源遥感数据的矿区植被信息监测方法研究[D];山东科技大学;2010年
8 周建辉;基于3S技术的土地开发整理规划研究[D];广西师范学院;2010年
9 汤传勇;基于数字流域的左江流域生态环境评价研究[D];广西师范学院;2010年
10 侯洪升;基于SPOT5高分辨率影像的城市新增建设用地监测研究[D];山东农业大学;2009年
【同被引文献】
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1 刘大汉;张施耀;;南荻北引栽培技术研究[J];山东农业科学;1993年01期
2 钱进,方明,黄长芳,汪更文,高继莲;宣城地区土地适宜性评价研究[J];安徽农业科学;2000年04期
3 喻庆国;曹顺伟;邓喜庆;卢双珍;;云南糯扎渡自然保护区植被沿坡度空间分异研究[J];安徽农业科学;2007年28期
4 左羽;;分布式生态环境动态监测系统的架构[J];安徽农业科学;2008年12期
5 黄承标;罗保庭;杨钙仁;谭海明;廖日香;覃琨;;森林涵养水源功能及其生态补偿机制构建——以广西大瑶山自然保护区为例[J];安徽农业科学;2008年20期
6 侯湖平;丁忠义;刘严军;金波;杨向飞;廖强;;基于生态足迹的潞安矿区土地利用可持续评价研究[J];安徽农业科学;2008年21期
7 冯承彬;张耀生;赵新全;赵双喜;米兆荣;;三江源区人工草地蒸散量与气候因子的相关分析[J];安徽农业科学;2008年33期
8 丁明军;郑林;李晓峰;;气候变化背景下鄱阳湖地区植被覆盖及生产力变化研究[J];安徽农业科学;2009年08期
9 张喜;;贵州喀斯特山地森林生态系统服务功能监测与评价网络布局研究[J];安徽农业科学;2009年23期
10 刘健;王吉;陈明;;基于RS和GIS的二三维一体化农业生态监测技术研究[J];安徽农业科学;2009年27期
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1 丘君;陈利顶;傅伯杰;;土地利用/覆被变化对生物多样性的影响[A];土地覆被变化及其环境效应学术会议论文集[C];2002年
2 葛京凤;冯忠江;高伟明;王卫;梁彦庆;;河北太行山区土地利用/覆被变化及其对水循环的影响机理及优化模式研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
3 杨殿林;李长林;李刚;刘红梅;;气候变化对内蒙古羊草草甸草原植物多样性和生产力的影响[A];第二届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2007年
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1 本报记者 陈彬;[N];科技日报;2006年
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1 周丽艳;中国北方针叶林生态系统碳通量及其影响机制研究[D];北京林业大学;2011年
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3 蒋延玲;全球变化的中国北方林生态系统生产力及其生态系统公益[D];中国科学院植物研究所;2001年
4 王艳芬;人类活动干扰下草原温室气体地-气交换特征及碳平衡研究[D];中国科学院植物研究所;2001年
5 延昊;中国土地覆盖变化与环境影响遥感研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
6 陈全胜;内蒙古锡林河流域草原群落土壤呼吸的时空变异及其影响固子研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2002年
7 陈四清;基于遥感和GIS的内蒙古锡林河流域土地利用/土地覆盖变化和碳循环研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
8 王军邦;中国陆地净生态系统生产力遥感模型研究[D];浙江大学;2004年
9 赵敏;中国主要森林生态系统碳储量和碳收支评估[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2004年
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1 米晓飞;HJ-1卫星NPP反演及其空间展布研究[D];河南理工大学;2010年
2 于泉洲;南四湖湿地植被碳储量的初步研究[D];山东师范大学;2011年
3 吕建树;济宁市土地利用生态安全研究[D];山东师范大学;2011年
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6 魏焕奇;基于遥感与气象信息的江西省陆地生态系统蒸散及其组分模拟与水源供给研究[D];江西师范大学;2011年
7 张笑鹤;西南地区NDVI和NPP时空动态及其与气候因子相关性分析[D];中国林业科学研究院;2011年
8 任正超;基于CASA模型的俄罗斯布里亚特共和国植被NPP变化及其对气候的响应[D];甘肃农业大学;2010年
9 杨梅;基于综合顺序分类法的甘南草原亚类划分[D];西北师范大学;2011年
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【二级引证文献】
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1 赵育民;王军邦;张秀娟;张波;;内蒙古温带典型草原羊草与大针茅群落结构特征比较[J];安徽农业科学;2008年30期
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3 甄翌;;区域旅游可持续发展度量方法比较分析——以张家界为例[J];安徽农业科学;2012年06期
4 黄杰;黄平;左海涛;;栽培管理对荻生长特性及生物质成分的影响[J];草地学报;2008年06期
5 张美玲;蒋文兰;陈全功;赵有益;柳小妮;;草地净第一性生产力估算模型研究进展[J];草地学报;2011年02期
6 邴龙飞;邵全琴;王军邦;刘纪远;;大样地循环采样的草地生物量空间异质性及误差分析[J];草地学报;2012年02期
7 方一平;秦大河;丁永建;;草地生态系统人工干预对经济福利的影响——以黄河源区为例[J];长江流域资源与环境;2010年09期
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9 柳小妮;任正超;李纯斌;蒲小鹏;王小丽;朱华忠;;气候变化下中国草地NPP的研究[J];草原与草坪;2010年03期
10 万里强;李向林;何峰;;新疆阿勒泰地区草地生产力变化及对策研究[J];草原与草坪;2011年03期
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1 卓义;刘桂香;崔庆东;;锡林郭勒草原牧区枯草季可燃物动态变化及遥感定量监测研究[A];“中国视角的风险分析和危机反应”——中国灾害防御协会风险分析专业委员会第四届年会论文集[C];2010年
2 崔亮;张继权;刘兴朋;佟志军;;草原火灾风险预警指标体系与概念模型[A];“中国视角的风险分析和危机反应”——中国灾害防御协会风险分析专业委员会第四届年会论文集[C];2010年
3 赖日文;刘健;;森林立地质量的遥感分类[A];第二届中国林业学术大会——S3 森林经理与林业信息化的新使命论文集[C];2009年
4 包玉龙;张继权;刘兴朋;陈鹏;刘晓静;张琪;沈玲玲;;基于高光谱遥感的草地可燃物的识别与枯草量估算研究[A];风险分析和危机反应的创新理论和方法——中国灾害防御协会风险分析专业委员会第五届年会论文集[C];2012年
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1 毛学刚;东北森林碳循环日步长模型与遥感综合应用研究[D];东北林业大学;2011年
2 李刚;呼伦贝尔温带草地FPAR/LAI遥感估算方法研究[D];中国农业科学院;2009年
3 刘及东;基于气候产草量模型与遥感产草量模型的草地退化研究[D];内蒙古农业大学;2010年
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5 赵文龙;中国北方草原物候、生产力和土壤碳储量对气候变化的响应[D];兰州大学;2012年
6 余坤勇;林地生产力演变遥感监测研究[D];福建农林大学;2012年
7 张美玲;基于草原综合顺序分类系统改进CASA模型及其在中国草地NPP估算中的应用[D];甘肃农业大学;2012年
8 徐丽君;呼伦贝尔苜蓿产业化发展生理生态学基础研究[D];中国农业科学院;2012年
9 洒文君;青藏高原高寒草地生产力及载畜量动态分析研究[D];兰州大学;2012年
10 王恒;国家海洋公园建设与保护研究[D];辽宁师范大学;2011年
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1 魏合义;三峡库区森林生态承载力的区域分异研究[D];华中农业大学;2010年
2 王鹏;汾河流域生态环境质量评价与分析[D];太原理工大学;2011年
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5 李新;基于MODIS数据的内蒙古森林净初级生产力遥感估算研究[D];内蒙古农业大学;2011年
6 王强;昆嵛山净生产力特征及其与植被指数、生物多样性关系[D];山东大学;2011年
7 任正超;基于CASA模型的俄罗斯布里亚特共和国植被NPP变化及其对气候的响应[D];甘肃农业大学;2010年
8 杨东辉;基于MODIS数据的石羊河上游植被净第一性生产力变化研究[D];西北师范大学;2011年
9 陆逸;基于MODIS数据的三峡库区净初级生产力遥感估算研究[D];华中农业大学;2011年
10 王零;甘肃祁连山国家级自然保护区生态足迹及其生态承载力研究[D];甘肃农业大学;2011年
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10 陈建军;张树文;;基于MODIS数据的东北地区土地覆盖分类的精度评价研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 孙海东;共享:让高科技资源不再“闲”着[N];中国矿业报;2003年
2 刘莉;中国科技数据共享向前跨越一大步[N];科技日报;2004年
3 ;高科技资源闲置浪费惊人 中国急建科技共享平台[N];中国高新技术产业导报;2003年
4 记者王恩瑞 通讯员武永利 王云峰;我省气象卫星应用技术入网国家平台[N];山西日报;2005年
5 魏景云 商玉琴 白云;我国开始接收卫星中分辨率图像[N];中国航天报;2001年
6 禾林;中分辨率成像光谱仪数据专业处理软件跻身世界前列[N];中国水利报;2003年
7 汪保安;南气院中美合作遥感实验室建成[N];中国气象报;2003年
8 本报实习记者 钟昱;高科技仪器要有使用监督机制[N];中国财经报;2003年
9 本报记者 任建民;大型科研设备:利用率缘何不到三成?[N];人民日报;2003年
10 秀元;大型科研设备利用率缘何不到三成[N];中国石油报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 范玉宏;人工免疫系统架构及其在Modis数据分类中的应用研究[D];华中科技大学;2006年
2 骆成凤;中国土地覆盖分类与变化监测遥感研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
3 乔平林;区域水资源动态变化遥感定量测算方法研究[D];山东科技大学;2004年
4 易永红;植被参数与蒸发的遥感反演方法及区域干旱评估应用研究[D];清华大学;2008年
5 严燕儿;基于遥感模型和地面观测的河口湿地碳通量研究[D];复旦大学;2009年
6 程乾;MODIS数据提高水稻卫星遥感估产精度稳定性机理与方法研究[D];浙江大学;2005年
7 李贵才;基于MODIS数据和光能利用率模型的中国陆地净初级生产力估算研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋耿明;MODIS数据基础处理方法研究和软件实现[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
2 王霞;基于支持向量机及MODIS数据的城市扩张监测研究[D];中国地质大学;2014年
3 何磊;基于RS和GIS的松花江流域(吉林省段)三维虚拟地理环境建模技术研究[D];吉林大学;2004年
4 赵君;图像格式分析及其在MODIS系统中的应用[D];华中科技大学;2004年
5 李永生;基于MODIS数据的艾比湖湖面变化研究[D];新疆师范大学;2008年
6 马克玲;卫星遥感反演大气水汽含量的研究[D];东北师范大学;2006年
7 董安青;基于遥感方法的新疆积雪覆盖与气象因子的相关性研究[D];新疆师范大学;2009年
8 张芳;基于MODIS的陕西省干旱遥感监测研究[D];陕西师范大学;2008年
9 陶卫中;MODIS数据预处理的并行算法设计[D];华中科技大学;2007年
10 闫娜;基于MODIS陆地产品LST和NDVI及EVI的陕西旱情监测[D];陕西师范大学;2009年
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