基于遙感數據的植被吸收光合有效輻射估算研究

張 璟，謝亞楠，汪鳴泉，王茂華*

(1.上海大學，上海先進通信與數據科學研究院，特種光纖與光接入網重點實驗室，上海 200000；2.中國科學院上海高等研究院碳數據與碳評估中心，上海 200000)

植被吸收的光合有效輻射(APAR，Absorbed Photosynthetically Active Radiation)是指植被參與生物量積累的過程中吸收的光合有效輻射部分，即植被實際所吸收的光合有效輻射[1]。它是評價植被光合潛力和潛在產量等研究的重要參考指標，也是估算陸地生態系統植被生產力的光能利用率模型的重要組成部分。

在當前氣候變化影響下，近年多個研究指出北半球中高緯度地區植被凈生產力存在增加的趨勢[2-3]。隨著美國OCO-2衛星和中國碳衛星的發射，獲得了準確反映植被生產力和碳匯能力動態變化的高精度葉綠素熒光數據，而葉綠素熒光數據被證明和APAR存在強相關性[4-5]。因此作為植被凈生產力的重要組成部分和連接葉綠素熒光數據與植被生產力的橋梁[6]，對APAR的全球/區域尺度下的分布、變化等研究需要進一步深入。

國際上廣泛應用的光能利用率模型(CASA)中[7]，APAR由光合有效輻射(PAR，Photosynthe-tically Active Radiation)和植被對到達冠層頂的全部光合有效輻射的吸收比例(FPAR)共同決定。目前基于遙感數據，已有多種廣泛應用的成熟FPAR產品，如MODIS FPAR[8]、CYCLOPES FPAR[9]和MERIS FPAR[10]等，具有較好的時空分辨率，在區域乃至全球尺度上均能較好地反演植被FPAR的分布和變化。但光合有效輻射不是氣象站的常規觀測項目，與地理緯度、大氣透明度以及天文輻射強度等多個因素相關，影響機制復雜。全球PAR網格化產品空間分辨率都比較大，如TOMS衛星的PAR產品[11]、CERES和ISCCP_L的PAR產品[12-13]等，空間分辨率都超過100 km，而MODIS只有海洋PAR產品?！?br>