遥感与地面观测数据结合模拟不同物候期稀树草原生态系统的总初级生产力

稀树草原在全球碳循环中起着重要作用，且对气候调节具有至关重要的影响。稀树草原对气候变化极为敏感，生态脆弱性突出，其总初级生产力（GPP）的评估十分重要。利用卫星遥感和地面观测数据，评估不同季节阶段下稀树草原的GPP，可为理解稀树草原应对环境变化的机制提供重要参考。中国科学院西双版纳热带植物园全球变化研究组博士研究生张翔在导师张一平研究员的指导下，以元江稀树草原为研究对象，利用高分辨率的Landsat与Sentinel-2融合影像（HLS）数据评估了不同季节阶段下稀树草原的GPP，并结合Google Earth Engine平台的云计算技术，提高了遥感数据的处理效率。研究结果如下：

1、结合高分辨率的Landsat与Sentinel-2融合影像（HLS）和地面涡度协方差观测数据，发现基于HLS数据的模拟相比传统使用中分辨率成像光谱仪（MODIS）数据的方法，可提供更为准确的GPP估算结果。

2、HLS数据在追踪元江稀树草原的季节性生产力变化，尤其是在秋季植被衰退阶段（green-down period）表现出显著优势。

3、与MODIS数据相比，使用HLS数据模拟可将GPP的高估值减少45%，成为研究复杂且高度异质性的生态系统（如稀树草原）更为可靠的工具。

研究显示了高分辨率卫星数据与地面观测结合的巨大潜力，以及提升监测和管理受气候变化胁迫生态系统的能力；并显示结合Google Earth Engine平台的云计算技术，可进一步提高遥感数据的处理效率。研究结果可为理解稀树草原应对环境变化的机制提供重要参考；为稀树草原等生态系统的研究提供更为强大的技术支持。为未来遥感生态系统研究开辟了新的方向；将有助于未来全球稀树草原的保护与可持续管理策略。

相关研究成果为以“GPP of a Chinese Savanna Ecosystem during Different Phenological Phases Simulated from Harmonized Landsat and Sentinel-2 Data”为题，在线发表于遥感领域国际知名期刊Remote Sensing上。

该研究得到国家自然科学基金项目和国家重点研发计划项目的资助；并得到元江干热河谷生态站的支持，在此一并致谢。

研究成果 

研究流程