基于叶绿素荧光的植被总初级生产力反演方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于叶绿素荧光的植被总初级生产力反演方法及系统，其方法如下：A、通过SCOPE模型反演得出荧光发射效率、叶绿素功能反应中心开放比例、持续热耗散速率三者关系；B、采用全局敏感性分析GSA对SCOPE模型参数进行分析，选取决定性参数作为植物功能型PFTs的分类参数；C、获取研究区域的地面监测数据、叶绿素荧光数据、地表反射率数据以及温度数据分别计算温度胁迫因子、水分胁迫因子；D、构建叶绿素荧光反演GPP模型并计算植被总初级生产力GPP。本发明专利技术利用SCOPE模型反演得出荧光发射效率LUEf，然后结合各类数据得出温度胁迫因子、水分胁迫因子，进而训练得到叶绿素荧光反演GPP模型并反演得出植被总初级生产力GPP。GPP模型并反演得出植被总初级生产力GPP。GPP模型并反演得出植被总初级生产力GPP。

【技术实现步骤摘要】
基于叶绿素荧光的植被总初级生产力反演方法及系统


[0001]本专利技术涉及植被生态系统固源领域，尤其涉及一种基于叶绿素荧光的植被总初级生产力反演方法及系统。

技术介绍

[0002]人类在地球上活动，比如燃料的燃烧排放、陆地表面的人为改变以及森林砍伐，都会导致大气中的二氧化碳含量将会有明显的提高。由于光合作用在其中起到缓和作用，并且考虑碳源以及碳汇，可以有效降低二氧化碳的含量；因此，综合分析陆地总初级生产力GPP以及与生态系统的交互过程，对于我们制定应对全球气候变化的决策有着举足轻重的作用。陆地总初级生产力GPP表示陆地表面植物在单位时间内吸收太阳光能，利用CO2和水，通过光合作用所固定有机碳的总量。植被总初级生产力是推动陆地生态系统运行以及通过碳循环和水循环参与全球气候调节的主要力量。对于陆地总初级生产力GPP的研究大致可以分为地面观测和卫星监测两个方面。
[0003]经过几十年的发展，陆地总初级生产力GPP的地面观测发展为以涡度相关法为主要技术的通量站点观测方式，以连续观测不同类型的生态系统和大气间碳及水热通量。由于FLUXNET通量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于叶绿素荧光的植被总初级生产力反演方法，其特征在于：其方法如下：A、通过SCOPE模型反演得出荧光发射效率LUEf、叶绿素功能反应中心开放比例qLs、持续热耗散速率kNPQs三者关系，通过LUEf＝f(qLs,kNPQs)进行函数表达；B、采用全局敏感性分析GSA对SCOPE模型参数进行分析，选取决定性参数作为植物功能型PFTs的分类参数；建立qLs与kNPQs数据查找表：基于植物功能型PFTs按照时间建立qLs与kNPQs数据查找表，叶绿素荧光数据对应在qLs与kNPQs数据查找表中DOY下面的值与SCOPE模型模拟的叶绿素荧光发射量对应匹配，在每个植物功能型PFTs下存在qLs、kNPQs与叶绿素荧光发射量的对应组合；荧光发射效率LUEf与叶绿素荧光发射量转换关系如下公式：其中LUEf为荧光发射效率，SIF为SCOPE模拟出的叶绿素荧光发射量，APAR为植物吸收的光合有效辐射；C、获取研究区域的地面监测数据、叶绿素荧光数据、地表反射率数据以及温度数据按照如下方法分别计算温度胁迫因子、水分胁迫因子；温度胁迫因子Tscalar：其中，Tmin、Tmax、Topt分别为植被光合作用过程中最高、最低以及最适宜的温度；水分胁迫因子Wscalar：其中LSWI为地表水分指数，LSWImax表示每个站点中地表水分指数的年最大值；D、构建叶绿素荧光反演GPP模型，植被总初级生产力GPP公式如下：其中叶绿素荧光表示为叶绿素荧光数据对应在qLs与kNPQs数据查找表中的叶绿素荧光发射量；LUEp＝LUEp0*Tscalar*Wscalar，其中LUEp0为最大光能利用率，Tscalar为温度胁迫因子，Wscalar为水分胁迫因子。2.按照权利要求1所述的基于叶绿素荧光的植被总初级生产力反演方法，其特征在于：在步骤D中，还包括如下方法：D1、对叶绿素荧光反演GPP模型进行模型精度验证，用模型估算值与...

【专利技术属性】
技术研发人员：董恒，杨敬豪，游林，
申请(专利权)人：浙江时空智子大数据有限公司，
类型：发明
国别省市：