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梅尔布卢泥炭地最大总光合作用、重量含水量及二氧化碳吸收效率的机载高光谱评估

DOI：10.3390/rs10040565 期刊：Remote Sensing 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 泥炭地在加拿大和全球范围内覆盖面积广阔（分别占陆地面积的12%和3%）。这些生态系统通过从大气中固存二氧化碳并向大气释放甲烷，在气候调节中发挥着重要作用。要理解泥炭地在大空间尺度上对气候变化的响应，监测方法面临着独特植被特征、内在水文复杂性以及短期内快速变化（如季节性）等挑战。在本研究中，我们展示了如何利用多时相、高空间分辨率（1平方米）的航空高光谱影像（紧凑型航空光谱成像仪（CASI）和短波航空光谱成像仪（SASI）传感器），来评估梅尔布卢泥炭藓沼泽中丘状地貌的最大瞬时总光合作用（PGmax）、洼地地貌的重量含水量（GWC）和碳吸收效率。我们应用了经验模型（即实地数据和光谱指数），并推导出上述变量的空间和时间趋势。我们的研究结果揭示了丘状地貌（51.2%）、洼地地貌（12.7%）和树木覆盖（33.6%）的分布情况，这是梅尔布卢地区首张此类高空间分辨率地图。对于丘状地貌，我们发现生长季PGmax值在8微摩尔每平方米每秒至12微摩尔每平方米每秒之间的区域占主导地位（占总面积的86.3%）。对于洼地地貌，我们的研究结果首次揭示了整个沼泽重量含水量和碳吸收效率的空间异质性和季节趋势。
作者： J. Pablo Arroyo-Mora，Margaret Kalacska，Raymond J. Soffer，Tim R. Moore，Nigel T. Roulet，Sari Juutinen，Gabriela I?mov，George Leblanc，Deep Inamdar
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为展示多时相、高空间分辨率机载高光谱影像在评估梅尔布卢泥炭沼泽中土丘最大瞬时总光合作用、洼地重量含水量及碳吸收效率方面的应用。

研究成果

该研究成功展示了高空间分辨率高光谱影像在评估泥炭地生态系统中关键生物物理变量方面的应用。研究结果为丘状地貌的最大总光合作用以及洼地重力含水量和碳吸收效率的时空变化提供了重要见解。将经验模型与遥感数据相结合的方法论，为理解更大空间尺度上泥炭地的格局与过程提供了途径。但建议进一步验证和持续监测，以评估结果的稳定性并更好地理解泥炭地对气候变化的响应。

研究不足

该研究依赖的经验模型可能未涵盖泥炭地面积的全部变化范围，需进一步验证。CASI影像（1平方米）的空间分辨率可能导致对洼地的估算较为保守，可能遗漏了较小的洼地。使用机载高光谱镶嵌图时，跨轨照明伪影的影响未得到充分解决，需进一步分析以校正这些伪影。

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