[快闪报告]全球日光诱导叶绿素荧光遥感产品评估:表征总初级生产力和植被物候

全球日光诱导叶绿素荧光遥感产品评估:表征总初级生产力和植被物候
编号:542 稿件编号:2687 访问权限:私有 更新:2023-04-08 15:06:20 浏览:211次 快闪报告

报告开始:2023年05月06日 16:25 (Asia/Shanghai)

报告时间:5min

所在会议:[7C] 7C、遥感与地理信息科学 » [7C-1] 7C-1 遥感与地理信息科学

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摘要
相比于传统植被指数,日光诱导叶绿素荧光(Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence, SIF)是植物在自然光照条件下由光合中心发射的光谱信号(650-800 nm),能直接反映植物光合作用的动态变化。随着遥感技术的不断发展,国内外学者生产并发布了一系列全球SIF卫星遥感产品,被广泛应用于植被总初级生产力估算、植被光合作用机制和植被物候等研究。然而,由于传感器特性和反演算法等方面的差异,现有SIF产品存在明显的不一致,给后续研究选择合适的SIF产品带来困扰。因此,本研究以三套总初级生产力(GPP)数据(FLUXNET2015、FLUXCOM GPP、随机森林[RF] GPP)和欧洲物候观测数据(PEP725)为基准,对比分析了八套被广泛使用的SIF卫星遥感数据在表征GPP时空变化和植被物候(生长季开始时间、生长季结束时间、生长季长度)方面的能力。研究主要的结论为:(1)现有SIF数据在落叶阔叶林([R2 = 0.34, p < 0.001]至[R2 = 0.77, p < 0.001])、混交林([R2 = 0.27, p < 0.001]至[R2 = 0.80, p < 0.001])和常绿针叶林([R2 = 0.27, p < 0.001]至[R2 = 0.75, p < 0.001])与通量站点观测的GPP具有较高的相关性,而在常绿阔叶林([R2 = 0.00, p > 0.001]至[R2 = 0.46, p < 0.001])的相关性较低;(2)GOSIF 757 nm在表征全球GPP时空变化方面最优:多年均值([R2 = 0.81, p < 0.001]至[ R2 = 0.89, p < 0.001])和趋势([R2 = 0.35, p < 0.001]至[ R2 = 0.52, p < 0.001])都与GPP有显著的关系;(3)除GOSAT 755 nm外,基于现有SIF数据提取生长季开始时间的精度([R2 = 0.12, RMSE = 39.8 days, p < 0.001]至[R2 = 0.59, RMSE = 25.5 days, p < 0.001])高于生长季结束时间([R2 = 0.01, RMSE = 41.0 days, p > 0.001]至[R2 = 0.07, RMSE = 34.0 days, p < 0.001])和生长季长度([R2 = 0.02, RMSE = 30.9 days, p > 0.001]至[R2 = 0.20, RMSE = 22.8 days, p < 0.001])。其中,GOSIF 757 nm(R2 = 0.59, RMSE = 25.5 days, p < 0.001)是所有SIF数据中估算生长季开始时间精度最高的,其次是CSIFcleardaily 757 nm(R2 = 0.32, RMSE = 31.5 days, p < 0.001)。综上,本研究系统地对比分析了现有主流SIF卫星遥感产品,旨在帮助研究人员合理选择数据,为后续相关研究的开展提供依据。同时,本研究总结分析了目前数据可能存在的问题,为现有数据的进一步完善及未来数据的研发提供参考。
关键字
日光诱导叶绿素荧光,总初级生产力,FLUXNET,植被物候,植被遥感
报告人
郑萱
北京大学深圳研究生院

稿件作者
郑萱 北京大学深圳研究生院
赵维清 北京大学
朱再春 北京大学
王哲 北京大学城市规划与设计学院
郑瑶瑶 北京大学深圳研究生院
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