国家重点研发计划“基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳同化系统研究”项目积极推进数据共享
- ：数据中心
- ：2021-09-10
“基于多源卫星遥感的高分辨率全球碳同化系统研究”项目（2016YFA0600200，以下简称全球碳同化系统项目），致力于发展生物圈和大气圈关键参数多源遥感协同反演技术体系、陆地生态系统模型与遥感数据同化方法和多源卫星与地面观测数据联合碳同化算法，进而建立高分辨率全球碳同化系统，联合同化多源观测数据，优化生态系统模型关键参数、光合和呼吸碳通量、重点区域人为源碳通量，定量揭示全球陆地生态系统和重点区域人为源碳通量时空格局、生态系统碳源汇驱动机制。
图 GCAS V2同化XCO2卫星数据优化的2010-2019平均碳源汇分布
项目主要研究内容包括生物圈碳循环关键参数遥感协同反演方法与全球数据生成、生态系统模型与遥感地表数据同化、多源卫星与地面观测数据联合碳同化技术、高分辨率全球碳同化系统构建与应用。南京大学、中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院大气物理研究所、北京大学、北京师范大学和国家卫星气象中心等承担单位科研人员协同组织开展了一系列的实验与研究工作，取得了丰硕的成果，在Science, Nature子刊，Global Change Biology, Remote Sensing of Environment等知名期刊发表第一标注论文140余篇，主要研究贡献包括：
¨发展了与陆地生态系统碳循环过程紧密联系的植被叶面积指数、聚集度指数和叶片叶绿素含量遥感反演方法，生成了全球数据产品；
¨通过多源遥感数据融合生成了时空连续的全球地表温度和土壤湿度数据产品；
¨发展了大气CO2柱浓度反演方法，生成了全球数据产品；
¨构建了适用于全球碳同化系统的高计算效率植被冠层荧光模型；
¨构建了基于叶片叶绿素含量估算最大羧化速率的模型，生成了全球最大羧化速率数据产品；
¨发展了基于非线性最小二乘四维变分（NLS-4DVar）的多源数据碳同化技术；
¨构建了可同化地面与卫星CO2浓度、地表遥感参数的高分辨率全球碳同化系统，优化了模型参数和地表碳通量；
¨明晰了全球陆地生态系统碳源汇的时空变化特征及其成因；
¨基于多源卫星和观测数据揭示了CO2施肥效应的变化趋势及其可能原因。
项目研究过程中制备生成的全球叶面积指数、叶片叶绿素含量、陆面温度、土壤湿度、总初级生产力（GPP）、净初级生产力（NPP）、净生态系统生产力（NEP）等15个数据产品，总数据量约3.4 TB，目前已全部通过国家生态科学数据中心提供的科技计划项目数据汇聚发布服务上线发布。数据中心通过生态网络云平台为全球碳同化系统项目设立了数据发布主页，统一为发布的数据集申请注册了DOI、CSTR标识信息。用户可访问项目数据发布主页，查看、获取更详细数据信息。
全球碳同化系统项目数据发布主页：点击这里
已发布数据集列表：（点击标题跳转查看详情）
① 2002-2019年全球8天500米叶片叶绿素含量产品数据集
③ 2001年-2019年全球8天500米聚集指数产品数据集
④ 2010年-2019年全球3天0.25°土壤湿度产品数据集
⑤ 2003年-2019年全球逐日1km分辨率地表温度日均温产品数据集
⑨ 2000-2019年全球8天500 m最大羧化速率（Vcmax25）数据产品
⑩ 2010-2019年全球观测数据集XCO2卫星遥感观测数据集
⑫ 基于卫星XCO2观测反演的2010-2019年全球陆地生态系统和海洋碳通量产品
⑬ 基于地面及卫星NO2观测反演的2010-2019年中国区域人为源碳排放数据产品
⑭ 2010-2019年全球不同陆地区域生态系统光合关键参数数据产品Vcmax数据产品
⑮ 2010-2019年全球不同陆地区域生态系统呼吸作用参数Q10数据产品