MODIS影像数据估测台湾陆域生态区净初级生产力研究

该研究基于2001年至2006年的MODIS遥感影像数据，探讨了台湾陆域生态区的净初级生产力（NPP），并对比了MODIS估算的NPP与其他方法的差异。研究使用了MOD17产品，这是一种具有1公里空间分辨率和8天时间分辨率的植被净初级生产力监测工具。通过ArcGIS软件进行数据处理和分析，包括栅格转换、无效值处理、数值换算等步骤，以提取和统计台湾各气候生态区的NPP。研究还依据IPCC（2006）和FAO（2001）的标准，将台湾划分为5种气候区和8种生态区，以深入理解NPP的时间变化趋势。 本文详细阐述了利用MODIS遥感数据估算台湾陆域生态区净初级生产力的过程和技术。首先，MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）是一个用于地球观测的传感器，其MOD17产品特别设计用于监测植被的净初级生产力。净初级生产力是生态系统能量流动的关键指标，反映了植物固定二氧化碳并转化为有机物质的能力，对于研究全球气候变化和生态系统健康至关重要。 在数据处理方面，研究使用了ArcGIS的工具进行数据转换和计算。例如，通过RastertoASCII将栅格数据转换为ASCII文本，删除无效值，并用ASCIItoRaster转换回栅格格式。然后，运用RasterCalculator进行数值换算，以适应MOD17数据的特定表示方式。此外，通过ExtractbyMask工具结合气候生态区划分图层，提取各区域的NPP数据，并运用ZonalStatistics工具进行统计分析，研究了6年间NPP的时间变异。 研究结果表明，台湾地区的气候区和生态区多样，包括极地、寒带、温带、亚热带和热带5种气候区，以及对应的8种生态区。这些分类为分析提供了地理背景，使得NPP的比较和解读更为准确。通过对月平均温度和累积降雨量的计算，结合IPCC和FAO的标准，可以更好地理解各生态区的NPP变化趋势。 通过比较MODIS估算的NPP与其他方法的差异，本研究有助于评估MODIS数据在监测台湾生态环境变化中的可靠性。这种对比分析不仅有助于改进NPP的估算方法，也为未来的研究提供了基础，尤其是在气候变化背景下，对生态系统的长期监测和预测具有重要意义。该研究展示了遥感技术在环境科学中的应用价值，特别是在处理大尺度、长时间序列的生态数据时，遥感数据提供了不可或缺的信息来源。