本书汇集了科技部全球变化研究国家重大科学研究计划项目“全球不同区域陆地生态系统碳源汇演变驱动机制与优化计算研究”（2010CB950700）的主要研究成果。本书分四个层次介绍陆地碳循环的研究方法：①卫星遥感方法；②生态系统模型；③大气反演；④碳同化系统。这四种方法循序渐进，卫星遥感是基础，它为生态系统模型提供基础数据；生态系统模型是核心，它是研究陆地碳汇分布、发生原因和未来趋势的重要工具；大气反演则是利用大气观测浓度进一步优化生态系统模型模拟的碳通量；碳同化系统是碳循环研究的重点，它集成了生态系统模型和大气反演方法的优点，是一种更加综合、完善的碳循环优化计算技术。
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《地球观测与导航技术丛书》出版说明
前言
第1章全球长时间序列叶面积指数的遥感反演1
1.1引言1
1.2基于AVHRR和MODIS数据的LAI反演2
1.3反演结果分析8
1.4本章小结15
参考文献16
第2章用多角度遥感方法提取植被聚集度指数19
2.1引言19
2.2基于几何光学模型建立的聚集度指数与NDHD的关系21
2.3卫星数据处理22
2.4结果与讨论29
2.5聚集度的不确定性分析39
2.6本章小结41
参考文献41
第3章林下植被反射率遥感反演48
3.1森林冠层与背景信息分离的重要性与应用前景48
3.2算法原理50
3.3基于4-scale模型提取森林背景反射率51
3.4森林背景反射率反演结果分析53
3.5本章小结63
参考文献64
第4章全球森林冠层高度估算69
4.1全球森林冠层高度估算产品概述69
4.2全球森林平均冠层高度估算方法n
4.3模型估算结果分析74
4.4本章小结78
参考文献79
第,章区域森林生物量估算82
5.1森林生物量模型估算82
5.2生物量估算结果分析85
5.3本章小结93
参考文献94
第6章南美森林扰动分析96
6.1南美森林扰动监测现状96
6.2森林扰动遥感监测分析105
6.3南美洲森林扰动监测研究典型案例分析111
6.4本章小结116
参考文献116
第7章陆地生态系统碳循环模拟方法122
7.1陆地生态系统碳循环模型122
7.2碳循环主要过程的模拟方法123
7.3BEPS模型和InTEC模型简介128
7.4本章小结135
参考文献135
第8章陆地生态系统模型参数优化138
8.1生态模型参数优化主要方法与数据138
8.2BEPS和两叶光能利用率模型参数优化141
8.3本章小结147
参考文献147
第9章近30年全球陆地碳收支变化特征及其未来趋势150
9.1全球陆地生态系统碳源汇研究现状及问题150
9.2BEPS模型、IBIS模型和LPJ模型的陆地碳收支模拟151
9.31981)2012年全球陆地生态系统碳源汇的变化特征154
9.41981)2012年全球陆地生态系统碳源汇的驱动因子及作用156
9.5全球陆地生态系统碳收支未来趋势预测157
9.6本章小结165
参考文献165
第10章中国森林碳源汇的时空变化特征167
10.1基于清查数据的中国森林植被碳储量动态变化分析167
10.2基于森林树高遥感数据和观测数据的森林年龄制图172
10.3中国森林碳源汇的时空变化模拟分析181
10.4本章小结191
参考文献192
第11章中国农田碳源汇分布及其驱动因子分析195
11.1引言195
11.2中国农田土壤碳源汇空间分布特征196
11.3中国典型区农田土壤有机碳变化及固碳速率209
11.4典型区农田土壤有机碳变化驱动力特征218
11.5本章小结229
参考文献230
第12章中国草地生产力与碳源/汇变化233
12.1引言233
12.2研究数据及预处理234
12.3中国草地NPP时空变化特征及其与温度降水关系235
12.4中国草地NEP的空间分布特征及其影响因子分析240
12.5本章小结244
参考文献244
第13章陆地生态系统碳通量大气反演的理论与方法246
13.1大气反演的研究进展246
13.2大气反演理论246
13.3本章小结252
参考文献252
第14章大气CO2浓度的观测方法和结果分析254
14.1引言254
14.2千烟洲大气CO2浓度观测256
14.3千烟洲观测结果分析及讨论261
14.4本章小结270
参考文献271
第15章中国化石能源消耗和工业过程CO2排放清单研究272
15.1研究方法272
15.2结果分析与讨论275
15.3本章小结286
参考文献286
第16章以北美为中心的嵌套式大气反演方法和结果288
16.1以北美为中心的嵌套式大气反演系统288
16.2全球及北美陆地生态系统碳源汇分布的反演结果289
16.3北美森林年龄数据对大气反演结果的影响291
16.4美国农业生产和消耗数据对大气反演结果的影响292
16.5增加13C(13C02)观测数据对大气反演结果的影响296
16.6本章小结298
参考文献299
第17章以中国为中心的大气反演方法和结果302
17.1以中国区域为中心的嵌套式大气反演系统302
17.2全球反演的碳通量308
17.3中国区域反演的碳通量311
17.4CONTRAIL飞机观测资料对中国及周边地区反演碳汇的影响314
17.5本章小结320
参考文献320
第18章改进的全球碳同化系统与实现324
18.1引言324
18.2改进的全球碳同化系统的实现324
参考文献326
第19章基于改进的集合卡尔曼滤波的全球碳同化系统327
19.1引言327
19.2模型和数据328
19.3同化方法329
19.4GCAS-EK系统的应用和结果分析333
19.5本章小结338
参考文献338
第20章基于双优化方法的全球碳同化系统340
20.1碳通量时空分布的研究背景340
20.2BSIM方法的统计学描述341
20.3通量和参数的双优化反演模型342
20.4DOM应用模拟实例344
20.5双优化嵌套全球碳同化模型系统344
20.6GCAS-DOM的应用实例348
20.7本章小结356
参考文献357
第21章基于大气反演的生态系统模型参数优化研究359
21.1引言359
21.2数据和方法359
21.3不同优化方案的对比研究361
21.4本章小结364
参考文献365
索引368
后记371
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