全球陆地植被生物量变化监测方法
【专利摘要】本发明涉及一种全球陆地植被生物量变化监测方法，能够应用在气候变化研究、环境监测、土地管理、农情监测、以及灾害监测等遥感应用部门。该方法包含三个步骤：第一步骤是对原始数据进行处理和空间插值处理，然后用等式1对Terra卫星上MODIS的GPP/NPP产品计算空间平均值。第二个步骤是计算全球或者区域植被平均生物量状况。第三步骤是利用第二步计算的全球或者区域植被平均生物量值进一步计算全球或者区域植被生物量变化趋势，对全球或者区域植被生物量变化进行时空变化分析。全球分析表明，全球生物量整体下降趋势。
【专利说明】全球陆地植被生物量变化监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用对地观测卫星上MODIS Gross/Net Primary Production(GPP/NPP)产品监测全球生物量变化的方法，从而有利于人类了解全球陆地不同区域的生物量变化情况，从而釆取相应措施，该方法突破了传统方法利用站点对局部观测的局限，直观地展示全球陆地不同区域生物量变化情况。能够应用在气象、农业、环境监测等部门。
【背景技术】
[0002]陆地植被生产力是人类主要食物，纤维和燃料的最原始材料。定量计算全球植被的生物量变化，对预测气候变化、减缓和适应气候变化，研究全球碳循环与气候变化具有非常重要的意义。传统方法是通过直接或间接测定全球植被的生产力与生物现存量，再乘以不同植被生物量中碳元素的含量推算而得。由于全球植被观测受时间和空间，以及地表情况的影响，全球地面观测站点数量有限，而且不是均匀分布，特别是在山区和极低地区，地面观测和分类插值得到的结果不是非常好，精度不是很高[Aber，J.D.，Melilloj J.M., Nadelhofferj K.J., Pastor, J.and Boone, R.D., 1991.Factorscontrolling nitrogen cycling and nitrogen saturation in northern temperateforest ecosystems.Ecological Applications, I (3): 303-315.Baldocchij D.，Hicks, B.B.and Meyers, T.P.，1988.Measuring biosphere—atmosphere exchangesof biologically related gases with micrometeorological methods.Ecology, 69:1331-1340.Baldocchij D.，Valentinij R.，Running, S.，Oechelj W.and DahlmanjR.，1996.Strategies for measuring and modeling carbon dioxide and water vapourfluxes over terrestrial ecosystems.Global Change Biology, 2: 159-168.]。这种传统估算方法是基于植被(森林、草地和农作物等)调查数据，相关报道比较多，优点是直接、明确、技术简单，但其耗时耗力，且只能应用于小尺度的研究，难以及时反映全球陆地生态系统碳储量的动态变化[Asrar，G.，Fuchs, Μ.，Kanemasuj Ε.T.and Hatfield,J.H.，1984.Estimating absorbed photosynthetic radiation and leaf area indexfrom spectral reflectance in wheat.Agronomy Journal, 76: 300-306.]。
[0003]卫星遥感技术已经被用来监测全球陆地表面，对利用卫星遥感技术监测地表生物量的变化已经有很多研究[Asrar，G.，Mynenij R.B.and Choudhuryj B.J.，1992.Spatial heterogeneity in vegetation canopies and remote sensing of absorbedphotosyntheticalIy active radiation: a modeling study.Remote Sensing ofEnvironment, 41: 85-103.]，已经提出了很多估算算法，美国对地观测卫星提供了 GPP/NPP产品[Reeves MR, Zhao Mj Heinsch FA and Running SW.(in prep).Characterizingmoisture driven rangeland biomass fluctuations using MODIS primary productivityestimates.] o MODIS遥感器于1999和2002年搭载对地观测卫星发射成功，为全球和区域资源环境动态监测开辟了又一新的途径。MODIS是一个拥有36个波段的中分辨率遥感系统，每天可获得4次全球观测数据(1:30，10:30,13:30，22:3)，其飞行与太阳同步，并且是免费接收，因此非常适合全球生物量监测。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种从遥感数据MODIS GPP/NPP产品对全球生物量时空变化进行的方法，以克服现有大区域生物量时空变化监测的实际困难，直观地向人们展示全球不同区域生物量的变化，为气候变化研究提供植被相应的高精度数据，以便人类更好地适用气候变化和应对粮食安全。
[0006]为实现上述目的，本发明提供的从遥感数据MODIS GPP/NPP产品估算全球和区域生物量时空变化方法为:
第一步:对原始数据进行处理和空间插值处理，然后用等式I对Terra卫星上MODIS的GPP/NPP产品计算空间平均值
【权利要求】
1.全球陆地植被生物量变化监测方法，其步骤为: 第一步:对原始数据进行处理和空间插值处理，然后用等式I对Terra卫星上MODIS上午(10:30)的GPP/NPP产品计算空间平均值
【文档编号】G06F19/00GK103971011SQ201410212907
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】不公告发明人 申请人:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 国家气象信息中心, 香港大学, 天津大学, 香港亚洲药妆品研究院, 公安部出入境证件核心技术中心, 北京奇才伟业数码科技有限公司, 毛克彪