中国西北地区NPP模拟及其时空格局

中国西北地区NPP模拟及其时空格局

论文摘要

中国西北地区MOD17A3 NPP数据产品缺失严重,影响了该区域植被净初级生产力的进一步研究。本研究利用气象数据、高程数据、NDVI和质量好的MOD17A3 NPP,构建BP神经网络模型,模拟2000—2014年西北地区植被NPP,填补数据缺失区域。利用一元线性回归分析法、R/S分析法、偏相关分析法等,分析了植被NPP的时空变化特征及其与气象要素的关系。结果表明:(1) MODIS NPP产品值与BP神经网络模拟值的决定系数R2、平均绝对误差MAE、平均相对误差MRE、均方根误差RMSE分别在0.833~0.906、25.84~40.10、0.16~0.23和34.57~59.36,满足精度要求,BP神经网络模型适用于模拟西北地区植被NPP。(2)植被年均NPP具有较强的空间差异,呈现出由东南向西北递减,而新疆西北部地区出现"条块状"高值区特征。(3) 2000—2014年西北地区植被年均NPP在106.64~156.17 g C·m-2·a-1,年际变化上呈现波动下降趋势。(4) 2000—2014年西北地区植被NPP变化具有空间异质性,以减少为主,仅10.79%的区域通过了显著性检验。植被NPP变化具有较弱的持续性特征,未来发展方向以不确定为主,有利和不利为辅,其中有利区域面积大于不利区域。(5)植被NPP对气温和降水的响应具有空间差异,总体上与降水关系更密切。

论文目录

  • 1 研究区域与方法
  •   1.1 研究区概况
  •   1.2 数据来源及预处理
  •   1.3 研究方法
  •     1.3.1 BP神经网络
  •     1.3.2 一元线性回归分析法
  •     1.3.3 R/S分析法
  •     1.3.4 偏相关分析法
  • 2 结果与分析
  •   2.1 构建BP神经网络模型模拟植被NPP
  •     2.1.1 构建模型
  •     2.1.2模型精度验证
  •   2.2 植被NPP时空变化特征
  •     2.2.1 植被NPP空间分布格局
  •     2.2.2 植被NPP时间序列变化特征
  •     2.2.3 植被NPP空间变化特征
  •   2.3 植被NPP与气象要素的相关关系
  • 3 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 朱莹莹,韩磊,赵永华,奥勇,李军军,许凯波,刘冰,葛媛媛

    关键词: 神经网络,气象要素,指数,净初级生产力

    来源: 生态学杂志 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学

    单位: 长安大学地球科学与资源学院/土地工程学院,陕西省土地整治重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(31670549,31170664),中央高校基金项目(300102278403,310827172007,310827171012),陕西省重点科技创新团队计划项目(2016KCT-23)资助

    分类号: Q948

    DOI: 10.13292/j.1000-4890.201906.012

    页码: 1861-1871

    总页数: 11

    文件大小: 3362K

    下载量: 615

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