基于融合數(shù)據(jù)的武漢市植被GPP時空動態(tài)變化研究.pdf

1、總初級生產(chǎn)力(GPP)是綠色植物單位時間、單位面積上通過光合作用固定的有機(jī)碳總量，它決定了進(jìn)入陸地生態(tài)系統(tǒng)的最初物質(zhì)和能量。城市是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，也是碳源的主要來源，城市植被GPP研究對估算二氧化碳濃度上升對城市環(huán)境影響、理解全球碳循環(huán)過程以及陸地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性發(fā)展有著重要的意義。然而，現(xiàn)有的遙感數(shù)據(jù)并不能同時滿足高時間分辨率和高空間分辨率的需求，極大限制了遙感數(shù)據(jù)在城市GPP研究中的應(yīng)用。時空數(shù)據(jù)融合方法可以生成高時空分

2、辨率的數(shù)據(jù)，為城市GPP時空特征研究提供了新的方法和思路。
　　本文以武漢市為研究對象，利用2000-2013年的Landsat數(shù)據(jù)、MODIS數(shù)據(jù)和氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)，在MOD17算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合STARFM時空數(shù)據(jù)融合模型，構(gòu)建了適用于城市GPP時空特征研究的方法。同時，分析了武漢市2000-2013年GPP時空格局，以及氣候變化和土地覆蓋變化對GPP時空變化的影響，為武漢市碳循環(huán)研究及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供了科學(xué)的指導(dǎo)。主要研究成果

3、如下:
　　(1)時間序列諧波法(HANTS)方法能夠有效地去除NDVI時間序列數(shù)據(jù)中的噪聲，重構(gòu)的NDVI時序數(shù)據(jù)能夠更加合理地反映植被季節(jié)性變化規(guī)律。
　　(2)時空數(shù)據(jù)融合方法生成的NDVI數(shù)據(jù)與實(shí)際Landsat NDVI數(shù)據(jù)高度相關(guān)，預(yù)測在參考影像60天以內(nèi)的NDVI數(shù)據(jù)，預(yù)測值和實(shí)際值判定系數(shù)可以達(dá)到0.72以上。基于融合數(shù)據(jù)估算的GPP方法能夠應(yīng)用于城市GPP研究中，反演的GPP結(jié)果可以反映出城市植被GPP周期

4、性變化規(guī)律。
　　(3)2000-2013年間武漢市植被GPP年均值呈增長趨勢，植被GPP年總量呈下降趨勢，在靠近中心城區(qū)區(qū)域，植被GPP總量下降較為顯著。
　　(4)2000-2013年間武漢市土地覆蓋類型變化使研究區(qū)GPP總量呈下降趨勢，而氣候因素和植被本身長勢變化使研究區(qū)GPP年均值及總量有增加的趨勢。在氣候因子上，武漢市冬季GPP主要受溫度制約，夏季GPP主要受降水影響，太陽輻射在12個月份上對植被GPP積累均有促進(jìn)