研究論文
方紅亮研究組發表關于全球葉面積指數遙感產品在東北農田區域質量評價的論文
文章來源： | 發布時間：2019-11-04 | 【打印】 【關閉】
植被葉面積是植被冠層的最重要特征之一。全球植被葉面積的大小與全球氣候變化息息相關。過去40年，全球植被葉面積一直呈現快速增加趨勢（0.04/10a）。在目前氣候變化情景下，到本世紀末，全球植被葉面積還將呈現中速增加趨勢（0.02-0.03/10a）。
植被葉面積通常用葉面積指數（leaf area index: LAI）來表示。衛星遙感為全球LAI產品的生產提供了有效手段。歐洲衛星氣象中心（EUMETSAT）、歐盟哥白尼計劃、美國宇航局（NASA）和我國北京師范大學以及中科院地理資源所等機構都生產了各具特色的全球LAI產品。為了深入理解和有效使用這些不同的產品，需要對其性能和不確定性進行系統的比較與分析。在廣大農田區域，由于缺乏長時期的實測和高分辨數據，對這些LAI產品的不確定性還缺乏系統的了解。
中國科學院地理科學與資源研究所方紅亮研究員和他的研究團隊對全球LAI遙感產品的不確定性進行了系統研究。自2011年以來，他們在東北農田區域開展了長期連續的觀測試驗，獲得了大量水稻、玉米、大豆及高粱的實測和高分辨率LAI數據。在此基礎上，他們對全球主要的七套LAI產品進行了定標檢驗，對各產品的不確定性進行了系統分析。
研究結果表明：（1）目前全球LAI產品在東北農田區域的不確定性還比較高（RMSE: 0.80？2.0和RRMSE: 25？60%），已超出目前全球氣候觀測系統計劃（GCOS）對LAI的產品質量要求（RMSE < 15%）。（2）在不同作物生長階段，LAI產品的表現各不相同：全球LAI產品往往在作物生長前期高估實測LAI，在成熟期各LAI產品之間差異較大，而在生長后期則低估實測LAI。（3）全球LAI產品在農田區表現不佳的主要原因是因為算法中缺乏對農田區域差異的考慮，尤其是對水稻區域。本研究所揭示的LAI不確定性信息，將為全球LAI產品的進一步改良和應用提供指導。
該研究獲得了“十三五”國家重點研發計劃（2016YFA0600201）、國家自然科學基金（41471295, 41171333, 41531174）的支持。該工作近期發表于Remote Sensing of Environment。
相關研究論文：
Fang, H., Zhang Y., Wei S., Li W., Ye Y., Sun T., and W. Liu, 2019. Validation of global moderate resolution leaf area index (LAI) products over croplands in northeastern China. Remote Sensing of Environment, 233, 111377, https://doi.org/10.？1016/？j.？rse.？2019.？111377.
研究中獲取的農田實測和高分辨LAI數據集下載：
https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.900090
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