【摘 要】
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模型模拟和站点观测是陆地生态系统水、碳循环研究最主要的两种手段,但各有优势和不足,若二者相互结合,则能更准确地反映生态系统水、碳通量的动态变化.数据同化为模型与观测
【机 构】
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西北农林科技大学资源环境学院,北京师范大学地理学与遥感科学学院,遥感科学国家重点实验室/北京师范大学/中国科学院遥感应用研究所,西北农林科技大学林学院生态预测与全球变化实验室,
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模型模拟和站点观测是陆地生态系统水、碳循环研究最主要的两种手段,但各有优势和不足,若二者相互结合,则能更准确地反映生态系统水、碳通量的动态变化.数据同化为模型与观测结合提供了一条有效的途径.本文采用哈佛森林环境监测站相关数据,利用集合卡曼滤波同化算法,将实测叶面积指数(LAI)和遥感LAI同化进入Biome-BGC模型中,对该地区水、碳通量进行模拟.结果表明:与未同化模拟相比,将1998、1999和2006年实测LAI数据同化后,模型模拟碳通量(NEE)与通量观测NEE的决定系数(R2)平均提升8.4%;蒸散发(ET)的R2平均提升10.6%;NEE的绝对误差和(SAE)和均方根误差(RMSE)平均下降17.7%和21.2%,ET的SAE和RMSE平均下降26.8%和28.3%.将2000—2004年MODIS LAI产品与模型同化后,NEE、ET模拟值与观测值间的R2分别提升7.8%和4.7%;NEE的SAE和RMSE分别下降21.9%和26.3%,ET的SAE和RMSE分别下降24.5%和25.5%.无论实测LAI还是遥感观测LAI,同化进入模型都能不同程度地提高水碳通量的模拟精度.
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