叶面积指数(LAI)是表征植被冠层结构的关键植被结构参数。多种基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)观测数据生成的LAI产品对全球能量通量、气候变化和生物地球化学研究产生了显著影响。此外,基于遥感产品的植被空间异质性不仅反映了植被与环境的相互作用,也是理解栖息地异质性和生物多样性的关键。这些产品的质量和长期表现对相关研究结论的可靠性具有重要影响。然而传统的产品评估方法通常通过单一的整体精度指标或与地面测量的偏差来描述产品质量,忽视了对植被内部异质性和时间动态的准确表征能力。因此,本研究提出结合空间异质性和时间稳定性评估产品的新视角。基于LAI时空变异性的空间分布、离散程度、长期趋势和年际变化,审视产品间的一致性。该研究加深了我们从时空变异性角度对产品差异的理解,为遥感产品的准确使用和后续优化提供了参考。
该研究成果近期以“Revisiting the Consistency of MODIS LAI Products from A New Perspective of Spatiotemporal Variability”为题发表于国际期刊International Journal Of Digital Earth杂志(IF = 3.7)。该研究得到国家自然科学基金委两项项目(42192580 , 42271356)和中央高校基本科研业务费的支持。
原文信息
题目:Revisiting the Consistency of MODIS LAI Products from A New Perspective of Spatiotemporal Variability
期刊:International Journal Of Digital Earth (IF = 3.7)
第一作者:彭瑞
通讯作者:闫 凯 kaiyan@bnu.edu.cn
发表时间:2024.09
DOI:https://doi.org/10.1080/17538947.2024.2407045
1
方 法
LAI CV:
TSS:
APC:
2
结 果
图1 MOD15A2H与MYD15A2H LAI CV的全球分布。
图2 不同生物群落类型LAI CV相关性密度分布。
图3 MOD15A2H与MYD15A2H的TSS全球分布
图4 不同生物群落类型TSS分布范围
图5 RD APC与IQR APC时空分布。
两产品LAI CV趋势在全球范围内具有相似的空间分布,南美南部、中国东部和欧洲东部等地区显示出显著的上升趋势,而北美北部和中国西南部则呈现显著下降。LAI CV的显著变化区域中,MOD的变化范围相对更集中,且趋势更强。相比之下,TSS在大部分地区没有显著趋势变化,两者在时间序列上表现出较好的稳定性。在不同植被类型中,MYD的LAI CV无显著变化的区域比例更大。
图6 LAI CV与TSS趋势分布
图7 不同生物群落中LAI CV和TSS的趋势变化类型百分比
LAI CV在大多数植被类型中趋势相似,除草地和阔叶农田外,MYD的LAI CV普遍高于MOD。在阔叶农田中,LAI CV呈显著增加趋势,而其他植被类型则大多呈下降趋势或无明显变化。TSS在大多数植被类型中没有显著趋势变化,显示出时间上的持续稳定性。两者的年内变化表现出一致性,除草地外,大部分植被类型的LAI CV在6至8月达到最低点,然后逐渐回升,常绿阔叶林的年内变化幅度最大,MYD的LAI CV在全年大部分月份中高于MOD。
图8LAI CV与TSS年际变化
图9LAI CV与TSS年内变化
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结 论
National Natural Science Foundation of China (42192580 and 42271356) and the Fundamental Research Funds for the Central Universities.
供稿:彭 瑞
审核:闫 凯
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13.研究成果| ESSD: MODIS叶面积指数产品质量提升数据集(HiQ-LAI: 2000-2022)
遥感模型构建 | 地表参数反演
遥感产品验证与分析 | 植被与气候动态响应