基于CASA模型的干旱区农作物NPP估算
2018-08-29徐京华马炅妤
张 强,徐京华,梁 磊,李 平,马炅妤
(1.西南交通大学地球科学和环境工程学院,四川 成都611756;2.四川省第二测绘地理信息工程院,四川成都610100)
净初级生产力(Net Primary Productivity, NPP) 是绿色植物在单位时间和单位面积上所能生产的有机干物质总量[1],它反映了植物对自然环境资源的利用能力,是生物地球化学碳循环的关键环节。随着科学技术及遥感技术的发展,利用遥感手段估算NPP的技术也得到同步发展。CASA模型就是众多估算NPP模型中应用比较广泛的一种。
CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型是一种光能利用率模型,可以估算全球尺度的NPP[2]。Field(1995)对CASA模型进行了扩展[3]。随后,CASA模型在国内得到了广泛应用和发展,在区域适应性和参数简化上做了很多重要改进,促进了CASA模型的应用。
CASA模型既适用于全国尺度,也适应于区域尺度,模型可被应用于青藏高原、长江流域、黑河流域等[4-6]。模型输入数据的精度会影响到估算结果,数据精度越高则模型估算结果的误差越小[7]。由于模型自身存在的参数问题和精度问题,我国学者对改进的CASA模型做了进一步改进[8],将区域蒸发计算模型引入CASA模型,使用不同的最大光能利用率参数等,改进后的模型减少了输入参数。此外,改进后的CASA模型也适用于我国干旱区域。根据不同类型研究区域的特殊自然环境对CASA模型进行适当改进,可以使模型的估算结果更加准确[9]。
黑河流域位于我国西北干旱区域,灌溉是农作物生长所需水分的主要来源,而不是天然降水。根据区域蒸发计算模型的推导过程可以知道[10],在干旱地区的黑河流域中游,可以用天然降水量与灌溉量的总和作为降雨量。……
