[发明专利]一种区域尺度森林生态系统净碳收支获取方法

摘要

一种区域尺度森林生态系统净碳收支获取方法，本发明涉及涡度相关技术与遥感图像处理相结合的技术领域。本发明是为了解决涡度相关技术仅能代表观测塔周边生态系统碳收支状况而不能反映大范围森林生态系统碳收支状况的问题，而提出的一种区域尺度森林生态系统净碳收支获取方法。选择差异的森林通量观测站点；MODIS数据获取及预处理；通量观测点数据NEE的获取及处理；按森林生态系统类型，利用SPSS软件分别统计代表性站点净碳交换NEE数据与相应的EVI，LSWI，LST及LST’参量相关性；生成各森林类型净碳交换NEE定量反演模型；对模型的模拟结果进行验证，以检验其有效性。用于获取大范围森林生态系统碳收支状况。

主权项

一种区域尺度森林生态系统净碳收支获取方法，其特征在于其实现步骤为：步骤一、选择群落结构、树种组成、林龄、海拔和地理位置差异较大的森林通量观测站点；步骤二、进行MODIS数据获取及预处理，具体方法如下：A、下载8天合成的MOD09A1地表反射率数据，计算获得增强型植被指数EVI： EVI = 2.5 ρ nir - ρ red ρ nir + ( 6 ρ red - 7.5 ρ blue ) + 1 ……公式1式中，ρnir为MODIS波段2反射率，ρred为MODIS波段1反射率，ρblue为MODIS波段3反射率；计算获取地表水分指数LSWI： LSWI = ρ nir - ρ swir ρ nir + ρ swir ……公式2式中，ρswir代表MODIS波段6反射率；B、下载8天合成的MOD11A2日间地表温度数据LST与夜间地表温度LST’；根据各通量观测站地理位置，以3km×3km的窗口分别计算各被测站点的3km×3km范围内的参量EVI，LSWI，LST及LST’的值；步骤三、通量观测点数据NEE的获取及处理：下载各通量观测站点的4级净碳交换NEE产品，共有四个时间频率，分别是半小时/周/月/年，选择与MODIS相匹配的8天时间尺度产品；对于每个站点的净碳交换NEE数据，如果净碳交换标准值NEE_st缺失，则用净碳交换原始值NEE_or替代作为补充；步骤四、按森林生态系统类型，利用SPSS软件分别统计代表性站点净碳交换NEE数据与相应的EVI，LSWI，LST及LST’参量相关性；步骤五、在相关性分析的基础上，利用SPSS统计学软件的多元线性回归方法，获得各森林类型净碳交换NEE定量反演模型，如下式所示：Y＝a1×LST+a2×LST′+a3×EVI+a4×LSWI+δ式中，Y为净碳交换NEE的值，a1、a2、a3、a4分别为变量LST、LST’、EVI、LSWI的系数项，··为系统残差项。