周艳莲 作品数:30 被引量:417 H指数:11 供职机构: 南京大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 中国科学院知识创新工程重要方向项目 更多>> 相关领域: 天文地球 农业科学 自动化与计算机技术 生物学 更多>>
地表覆盖分类数据对区域森林叶面积指数反演的影响 被引量:19 2010年 以江西省吉安市为研究区,将5种全球地表覆盖分类数据(包括美国地质调查局(USGS)、马里兰大学(UMD)和波士顿大学(BU)生成的3套数据和欧洲生成的2套数据)以及由TM影像生成的区域地表覆盖分类数据,分别与MODIS1km反射率资料结合,利用基于4尺度几何光学模型的LAI反演方法生成研究区的LAI。在1km和4km两种尺度上将反演的LAI与TM资料生成的LAI进行比较,评价地表覆盖分类数据对LAI反演结果的影响。结果表明,TM和欧洲太空局的GLOBCOVER地表覆盖分类数据用于反演LAI的结果较好,在1km尺度上,反演的LAI与统计模型估算的TMLAI相关的R2分别为0.44和0.40,在4km尺度上的R2分别为0.57和0.54;其次为波士顿大学的MODIS地表覆盖分类数据,据其反演的LAI与TMLAI相关的R2在1km和4km尺度上分别为0.38和0.51;而马里兰大学的UMD和欧洲的GLC2000地表覆盖分类数据会导致反演的LAI存在较大误差,据其反演的LAI与TMLAI之间的一致性较差,在1km和4km两种尺度上平均偏低20%左右;LAI的反演结果对聚集度系数具有强的敏感性。该研究表明,为了提高区域/全球LAI反演精度,需要有高质量的地表覆盖分类数据。 李显风 居为民 陈姝 周艳莲关键词:叶面积指数 地表覆盖 反演精度 不同时间尺度植被近红外反射率指数与生态系统总初级生产力关系研究 2023年 新型植被指数植被近红外反射率(Near-Infrared Reflectance of Vegetation,NIRv)近年来成为研究植物光合作用的有效工具,研究多时间尺度下NIRv与总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)的关系,对探索全球及区域尺度长时间序列GPP具有重要意义。利用中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)遥感数据和站点通量观测数据,分析比较了2004~2006年中国区域内不同植被类型的8个典型站点的归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和NIRv两种植被指数与GPP的关系,并分析不同时间尺度(天、8天和月)NDVI和NIRv表征GPP季节变化的能力,结果表明:NDVI和NIRv均能表征GPP,且表征程度由高到低次序均为混交林、草地、常绿针叶林、农田和常绿阔叶林,除常绿阔叶林类型外,其余植被类型NIRv表征效果均更优;内蒙古和西双版纳的NDVI在生长季始末存在提前和滞后,NIRv的生长季偏移现象弱于NDVI;随着时间尺度的增加,NDVI和NIRv与GPP之间的决定系数R^(2)逐渐增大,月尺度的NDVI和NIRv与GPP的R^(2)最高,表征GPP效果最好,平均R^(2)分别为0.78和0.81,且不同站点之间的R^(2)差异逐渐减小;不同植被类型之间差异明显,混交林、常绿针叶林、草地和农田的两种植被指数和GPP的R^(2)较高,常绿阔叶林R^(2)最低。研究结果可为植被指数与GPP相关关系的建立,进一步提高区域尺度碳通量模拟精度提供重要依据。 毕文君 侯吉宇 周艳莲关键词:植被指数 NDVI 植被指数对藏北高寒草甸干旱的敏感性分析 被引量:2 2018年 近几十年来,干旱事件的频繁发生已成为全球环境问题中最为严峻的问题之一,大多数植物遭受干旱逆境后的各个生理过程都会受到不同程度的影响。通过遥感手段获取的归一化差值植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)等与植被生长有关的植被指数被广泛用于干旱的监测与评估;然而,利用植被水分指数,例如地表水分指数(LSWI)等对干旱事件发生的响应及其严重程度评估的研究目前还较少。利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)反射率数据,提取2004—2012年8年尺度的拉萨当雄高寒草甸观测站点中心像元的NDVI、EVI与LSWI,结合同时相内地面观测的降水数据与土壤湿度数据,分析植被指数对藏北高寒草甸干旱的敏感性。结果表明,研究区内年尺度上NDVI和EVI对降水的敏感性基本一致,LSWI的敏感性较NDVI与EVI略高,3种植被指数在干旱年份(2006年)减小幅度基本相同;月时间尺度上LSWI与降水的距平相关性最大,R^2达到0.32(P<0.001),NDVI、EVI对降水的响应均存在滞后现象;健康植被的LSWI大于0,干旱植被的LSWI小于0,干旱年份植被生长季LSWI小于0的天数多于湿润年份;相比于NDVI、EVI,利用LSWI对干旱进行分级更适用于高寒草甸干旱的监测与评估。 李晗 周艳莲 居为民 居为民 宋练 戴声佩关键词:干旱监测 EVI NDVI MODIS 日光诱导叶绿素荧光估算中国典型生态系统总初级生产力的能力 被引量:4 2017年 陆地生态系统总初级生产力(GPP,Gross Primary Productivity)是陆地生态系统碳循环的重要分量,提高其估算精度具有重要的科学意义。由于受多种因子的影响,GPP的时空变异明显,其估算结果存在较大的不确定性。日光诱导叶绿素荧光(SIF,Sun-Induced Chlorophyll Fluorescence)与GPP密切相关,近年来被应用于估算区域和全球GPP,但其在中国生态系统的适用性尚不清楚。以中国8个典型植被生态系统为研究对象,驱动两叶光能利用率模型(TL-LUE,TwoLeaf Light Use Efficiency Model)模拟以站点为中心0.5°×0.5°区域内的月GPP,验证SIF估算GPP的能力。结果表明,SIF具有监测中国典型植被生态系统GPP的能力,月SIF与TL-LUE模拟的月GPP之间显著相关,其中5个生态系统中两者的R2高于0.8,最高达到0.91,GPP与SIF变化的斜率随生态系统类型变化。模拟的GPP与SIF遥感数据的季节变化特征相同,两者之间的一致性在生长季节好于非生长季节;SIF能更好地监测农田GPP的季节变化。 刘青瑞 居为民 张永光 张雷明 王绍强 周艳莲 赵风华 闫俊华 韩士杰 郝彦宾 陈世苹 李英年 项文化基于BEPS生态模型模拟农田土壤水分动态 被引量:12 2011年 为了提高农田水分动态的模拟精度,以提高农田水管理的效率,该文研究验证了BEPS机理生态模型模拟季风气候区农田土壤水分的能力,分析了导致模型误差的原因。结果表明,BEPS模型能较好地模拟江苏省徐州农业气象试验站冬小麦生长季根层土壤水分动态,2000-2004年模拟结果与实际观测值的决定系数R2的范围在0.1339~0.9225之间,均方根误差和平均绝对误差分别在0.026113~0.06317和0.0232~0.0525之间。土壤水分饱和传导率和决定土壤水分传导率变化的参数对模拟结果有较大影响。模拟结果的可靠性及其对土壤水分饱和传导率和决定土壤水分传导率变化的参数的敏感性与降水和土壤含水率条件有关,当降水长期偏少、土壤含水率下降时,模拟的上层土壤含水率会较观测数据偏低,对2个参数的敏感性上升。 刘昭 周艳莲 居为民 高苹关键词:土壤 水分 一种全球草地土壤水分阈值计算方法 本发明公开一种全球草地土壤水分阈值计算方法,属于气候变化领域。包括收集草地站点数据,根据降水量和土壤含水量变化关系,筛选处于干旱下降的时间序列;根据显热通量和潜热通量计算草地蒸发比,绘制散点图,调整月份组合以符合植被土壤... 周艳莲 石凌峰 王盈盈 高尚基于遥感和站点观测数据的生态系统呼吸模型比较 2020年 生态系统呼吸(Ecosystem respiration,Re)是陆地生态系统碳收支的重要组成部分,准确模拟Re对研究碳循环具有重要意义。利用3种典型的遥感模型,C-flux(The carbon flux model)、ReRSM(Ecosystem respiration Remote Sensing Model)和TPGPP(Temperature Precipitation Gross Primary Production)模型,基于不同时间尺度(1 d和8 d尺度)的通量观测和遥感数据,对包含5种植被类型(农作物CROP、落叶阔叶林DBF、常绿针叶林ENF、草地GRASS和混交林MF)的24个站点(52个站年)的Re进行了模拟。结果表明:不同模型模拟结果的差异较大,C-Flux模型模拟结果R2和RMSE的范围为0.72~0.96 gCm^-2d^-1和0.30~3.47 gCm^-2d^-1,ReRSM模型R2与RMSE的范围为0.70~0.98 gCm^-2d^-1和0.45~6.07 gCm^-2d^-1,TPGPP模型R2与RMSE的范围为0.76~0.97gCm^-2d^-1和0.41~2.45 gCm^-2d^-1;1 d和8 d尺度,TPGPP模型模拟效果最好,分别73%和67%的站年的TPGPP模型模拟结果的R2高于其他两种模型,65%和50%的站年的TPGPP模型模拟结果的RMSE低于另两种模型。大部分站年(分别为75%和77%)ReRSM模型模拟的Re与观测Re之间的R2明显高于C-flux模型,然而大部分站年(79%和77%)的RMSE高于C-flux模型,这表明ReRSM模型结构合理,能较好地模拟Re的季节变化趋势但模型参数有待改进。ReRSM模型中,年均生长季平均LSWI(Mean annual growing season of Land surface water index,LSWIsm)与其他站年相比过低,会导致模拟的Re高估,反之则低估。 沈倩 周艳莲 单良关键词:生态系统呼吸 一种净生态系统生产力的计算方法 本发明公开一种净生态系统生产力的计算方法,属于气候变化技术领域。包括:S1:根据NEP=GPP‑Re的关系式,构建TL‑LUE‑NEP模型;S2:选择校正TL‑LUE‑NEP模型中的关键参数<Image file="ZY... 周艳莲 王玉燕 石凌峰 董洲彤 姜卓攸 何维不同叶面积指数遥感数据模拟中国总初级生产力的时空差异 被引量:9 2020年 陆地生态系统总初级生产力(GPP)反映了植物吸收固定大气中CO2的能力,是碳循环过程中的重要环节。光能利用率(LUE)模型被广泛应用于GPP模拟。叶面积指数(LAI)数据是LUE模型的重要输入数据,不同的LAI数据差异较大,从而导致GPP模拟存在很大差异。利用3种常用的卫星遥感LAI数据(MCD15、GLASS和GlobMap)和气象数据模拟中国2003~2017年的GPP,比较了3种LAI数据在中国区域的时空差异,分析不同LAI数据模拟的中国GPP的时空差异。研究结果表明:3种LAI数据在中国区域的年平均值和LAI变化趋势的空间分布格局存在明显差异,森林区域的差异较大;2003~2017年间,中国区域3种LAI年平均值均呈显著增加趋势(p<0.01),但不同LAI数据年平均值的年际变化差异明显;站点尺度GLASS LAI模拟的GPP与观测值相关性较好;不同LAI数据模拟的中国GPP总量多年平均值差异明显,最大值为7.46 Pg C a-1(GLASS),最小值为6.39 Pg C a-1(GlobMap);3种LAI数据模拟的中国GPP总量在2003~2017年呈显著增加趋势(p<0.05),但不同的LAI数据模拟的中国GPP年总量的年际变化差异明显;不同LAI数据模拟的年均GPP和GPP变化趋势的空间分布格局存在明显差异,森林和农田区域的差异较大。研究结果有助于评估由于LAI数据造成的区域GPP模拟结果的不确定性。 侯吉宇 周艳莲 刘洋基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳同化系统研究进展 被引量:5 2019年 大气中CO2浓度上升是全球气候变暖的重要原因,陆地生态系统碳汇显著减缓了大气中CO2浓度上升和全球变暖的速度,但具有明显的时空变异性。全球碳同化系统是精确监测全球不同地区陆地生态系统碳汇的有效技术手段。本文将介绍全球碳同化系统的发展动态,国家重点研发计划项目“基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳同化系统研究”的目标和主要研究内容,以及已经取得的主要进展,并展望了未来应用前景。 居为民 田向军 江飞 刘洋 方红亮 张永光 周艳莲关键词:遥感反演 多源数据