HJ-1卫星NPP反演及其空间展布研究

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植被净第一性生产力是生态系统中物质与能量运转研究的基础,直接反映植物群落在自然环境条件下的生产力,它在研究全球陆地C循环与C存储以及其全球变化中有着重要的作用。环境一号卫星的成功发射,使利用我国卫星反演 NPP成为可能。  基于 HJ-1/CCD影像空间分辨率与成图比例尺的关系,利用其对北京市2000年土地利用图进行修测,进而确定 CASA模型修订的六种地物类型,并采用加权平均的方法,计算出这六种地物类型的最大光能利用率,最终建立适合于HJ-1/CCD影像,针对北京区域的CASA模型。  基于修订后的 CASA模型,采用 HJ-1/CCD影像数据,结合气象数据,反演北京地区2009年1~12月份的太阳总辐射、植被的光合有效辐射比率、最大化合成NDVI、植被的光能转化率等模型参数,最终实现对北京地区2009年NPP的估算。估算结果与实测值回归分析比较,相关系数较接近于1,具有很好的吻合性,表明修订的CASA模型具合理可靠性。  利用修订后的CASA模型,对北京地区2009年1~12月净第一性生产力进行估算,结果表明:NPP积累值随地物类型的不同而不同,积累量依次为林地>草地>耕地>水域>城市工矿/居民用地>其他;5~8月份是 NPP主要积累时间段,积累量占全年积累的70%;NPP空间展布趋势是北高南低,西高东低,受植被分布的影响。  基于修订的 CASA模型算法,以 IDL作为反演算法开发的语言,以 C#嵌入ArcEngine作为交互界面的开发语言开发,建立NPP反演系统,实现了NPP反演的全自动化生产。  综上,本文对CASA模型进行修订,并利用其对北京地区NPP进行估算,估算结果与实测值相关性较高,最终建立NPP反演系统,提高了NPP反演业务化生产能力。
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