【摘要】：塔基平臺(tái)觀測(cè)的光譜數(shù)據(jù)由于在時(shí)間、空間尺度上均與渦動(dòng)相關(guān)方法觀測(cè)的碳通量數(shù)據(jù)相匹配,可以解決生態(tài)系統(tǒng)尺度的通量觀測(cè)數(shù)據(jù)與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上不匹配的問(wèn)題,從而作為連接通量站點(diǎn)與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)間的“橋梁”。而陸地生態(tài)系統(tǒng)的總初級(jí)生產(chǎn)力(Gross Primary Productivity,GPP)是碳循環(huán)的重要分量,更精確地掌握GPP的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征,是理解碳循環(huán)的重要前提。論文的主要工作如下:(1)設(shè)計(jì)新型雙通道AutoSIF-1觀測(cè)系統(tǒng),觀測(cè)數(shù)據(jù)按照太陽(yáng)入照、地物反射和太陽(yáng)入照順序進(jìn)行記錄,其經(jīng)過(guò)室內(nèi)絕對(duì)輻射定標(biāo)之后,可以將無(wú)物理意義的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為輻亮度或輻照度,為反演日變化的日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?Solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)提供了基礎(chǔ)。(2)水平地表與塔基平臺(tái)之間由于大氣吸收、散射的作用,對(duì)O_2-A吸收波段反演SIF的誤差難以忽視。首先,分析了大氣輻射傳輸對(duì)塔基平臺(tái)上下行輻射的影響,建立了基于上下行透過(guò)率的大氣校正方法,即通過(guò)直射光透光率和總的透過(guò)率校正上下行輻射的影響。其次,利用中分辨率大氣傳輸模型的模擬數(shù)據(jù),定量分析了550 nm氣溶膠光學(xué)厚度(Aerosol Optical Depth at 550 nm,AOD_(550))、輻射傳輸路徑長(zhǎng)度對(duì)大氣透過(guò)率的影響,并建立了基于近紅外與紅光波段下行輻照度比值和太陽(yáng)天頂角的AOD_(550)查找表(Look-up Table,LUT),以及基于AOD_(550)和輻射傳輸路徑長(zhǎng)度的上下行大氣透過(guò)率LUT。最后,利用塔基平臺(tái)觀測(cè)的不同生育期玉米冠層光譜數(shù)據(jù),分析了大氣校正前后O_2-A波段吸收線內(nèi)外表觀反射率的差異,以及玉米冠層與塔基平臺(tái)反演SIF的大小。結(jié)果表明,本文提出基于AOD_(550)和輻射傳輸路徑長(zhǎng)度的LUT大氣校正方法,可以較好地校正塔基平臺(tái)O_2-A吸收波段大氣上下行輻射傳輸?shù)挠绊?為塔基平臺(tái)的SIF觀測(cè)等應(yīng)用提供了重要方法支持。(3)以大滿超級(jí)站的通量數(shù)據(jù)和塔基光譜數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,使用3種植被指數(shù)(Vegetation Index,VI)與光合有效輻射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)的乘積、SIF分別反演玉米冠層尺度的GPP,構(gòu)建線性回歸模型進(jìn)行建模與驗(yàn)證。結(jié)果表明,在全時(shí)期時(shí)間序列動(dòng)態(tài)分析中,VI×PAR、SIF與GPP具有較高的一致性,整體變化情況為先增大后減小,在抽雄期間達(dá)到最大值。抽雄前期選擇NDVI×PAR、EVI2×PAR、CIred edge×PAR為優(yōu)選模型,建模數(shù)據(jù)R~20.835,RMSE1.982 gC/m~2/d;抽雄后期選擇CIred edge×PAR為優(yōu)選模型,建模數(shù)據(jù)R~2=0.830,RMSE=2.200 gC/m~2/d;全時(shí)期選擇EVI2×PAR、CIred edge×PAR為優(yōu)選模型,建模數(shù)據(jù)R~20.793,RMSE2.288 gC/m~2/d�；赟IF建立的GPP反演模型較為穩(wěn)定,建模數(shù)據(jù)R~20.663,RMSE2.988 gC/m~2/d。
【圖文】：

論文整體結(jié)構(gòu)安排

圖 2.1 SIF 觀測(cè)站點(diǎn)空間分布圖懷來(lái)和大滿 3 個(gè)農(nóng)田站從 2017 年開(kāi)始觀測(cè)，獲取了兩個(gè)生千煙洲 2 個(gè)森林觀測(cè)站采集了近兩年連續(xù)的光譜數(shù)據(jù)，而阿 1~2 年才開(kāi)始觀測(cè)高山草甸的 SIF 數(shù)據(jù)。表 2.1 列出了觀測(cè)站的位置、海拔，儀器高度，觀測(cè)對(duì)象和開(kāi)始觀測(cè)的日期，，
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q945

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 胡姣嬋;劉良云;劉新杰;;FluorMOD模擬葉綠素?zé)晒夥颥樅唾M(fèi)暗線反演算法不確定性分析[J];遙感學(xué)報(bào);2015年04期

2 胡勇;劉良云;張九星;李緒志;;基于MODIS大氣產(chǎn)品的天宮一號(hào)高光譜成像儀數(shù)據(jù)大氣校正研究[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;2014年06期

3 胡順石;張立福;佘曉君;童慶禧;;遙感影像大氣校正通用查找表的設(shè)計(jì)與插值算法[J];遙感學(xué)報(bào);2014年01期

4 王旭峰;馬明國(guó);李新;宋怡;譚俊磊;黃廣輝;于文憑;;遙感GPP模型在高寒草甸的應(yīng)用比較[J];遙感學(xué)報(bào);2012年04期

5 孫源隆;石廣玉;;利用可見(jiàn)光與近紅外大氣窗區(qū)的組合通道探測(cè)陸面上空氣溶膠[J];大氣科學(xué);2011年02期

6 徐永明;覃志豪;陳愛(ài)軍;;基于查找表的MODIS逐像元大氣校正方法研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2010年08期

7 劉良云;張永江;王紀(jì)華;趙春江;;利用夫瑯和費(fèi)暗線探測(cè)自然光條件下的植被光合作用熒光研究[J];遙感學(xué)報(bào);2006年01期

8 亓雪勇;田慶久;;光學(xué)遙感大氣校正研究進(jìn)展[J];國(guó)土資源遙感;2005年04期

9 鄭偉,曾志遠(yuǎn);遙感圖像大氣校正方法綜述[J];遙感信息;2004年04期

本文編號(hào)：2605588