сверхбольшие архивы спутниковых данных и возможности их распределенного анализа

назад

Разработка алгоритма оценки компонент углеродного баланса растительного покрова России на основе спутниковых данных MODIS

Шабанов Н.В., Барталев С.А., Куричева О.А., Варлагин А.В., Загирова С.В., Миклашевич Т.С., Максимов Т.Х., Мигловец М.А., Мамкин В.В.

// Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. С.220.

978-5-00015-067-2

Оценка переменных углеродного баланса GPP/Reco (поглощение углерода в процессе фотосинтеза и высвобождение при дыхании) растительного покрова России является сложной научной и важной государственной задачей мониторинга экосистем, в особенности в условиях изменения климата. В России ряд научных коллективов проводят долговременные наземные измерения NEE (чистый экосистемный обмен) с использованием газоанализаторов, смонтированных на измерительных вышках. Однако, ввиду ограничений пространственно-временного охвата наземных измерений решение данной задачи требует также формирования временных рядов продуктов баланса углерода на основе технологий ДЗЗ. В данной работе приведены предварительные результаты разработки в ИКИ РАН алгоритма оценки продукта GPP/NEE для растительного покрова России. За основу взят NASA алгоритм MOD17, который рассчитывает GPP глобально на основе методики “эффективности поглощения солнечной энергии растительным покровом” . В отличие от широко распространенных в настоящее время алгоритмов машинного обучения для расчета углеродного баланса, данный алгоритм имеет фундаментальную физическую основу (модель растительных экосистем, BIOME-BGC). Данный подход эффективен для расчета поглощения, однако моделирование дыхания экосистем выполнено со значительными допущениями, что создает основную сложность для дальнейшего развития алгоритма. В данной работе мы создали систему потокового расчета компонент баланса углерода на основе базового алгоритма MOD17, где входными данными являются временные ряды а) глобальной климатологии продукта NASA MERRA2 и б) ИКИ ДЗЗ продукты рассчитанные на основе измерений прибора MODIS и оптимизированные для России: PFT (тип растительного покрова), LAI (индекс листовой поверхности) и FPAR (доля солнечного излучения поглощенного растительным покровом). Калибровка и валидация алгоритма осуществляется с использованием наземных данных газоанализаторов сети FLUXNET, RUFLUX, а также другими российскими источниками (Куричева и др., 2023). В данной работе представлены результаты предварительного анализа работы базового алгоритма, его ограничения и намечены пути дальнейшего его развития.

Ссылка на текст: http://conf.rse.geosmis.ru/files/books/2024/10657.htm
  • Институт космических исследований РАН, Москва
  • Факультет космических исследований МГУ, Москва
  • Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва
  • Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар
  • ООО «ИКИЗ», Москва
  • Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН – обособленное подразделение ФИЦ ЯНЦ СО РАН, Якутск
назад