本书通过尺度扩展方法，集成遥感空间数据和地面观测数据，基于多种观测模式，有效模拟陆地生态系统碳水通量，研究和揭示气候变化对陆地生态系统碳水通量的影响及区域差异特征，可解决当前陆地生态系统碳水通量时空变化综合性研究欠缺的问题，有助于实时掌握气候环境变化对陆地生态系统碳水循环过程的影响，对提高陆地生态系统生产能力、加大陆地生态系统碳储量、缓解陆地生态系统水资源短缺、改善水资源利用效率、支持干旱区环境可持续性发展等具有重要意义。
本书为从事陆地生态系统碳水通量模拟、气候变化研究等领域的科研人员提供了理论知识和技术方法，可作为相关领域的研究生教材和科研参考书。
前言
第1章 优选变化与陆地生态系统碳水通量
1.1 引言
1.2 陆地生态系统碳水通量
1.3 遥感在陆地生态系统碳水通量中的应用
1.4 本章小结
第2章 陆地生态系统碳水通量研究进展及展望
2.1 调查实测法
2.2 通量观测法
2.2.1 陆地碳观测
2.2.2 靠前通量观测研究网络
2.2.3 中国陆地生态系统碳通量观测研究网络
2.3 模型模拟
2.3.1 统计模型
2.3.2 光能利用率模型
2.3.3 生态过程模型
2.4 陆地生态系统碳水通量模型敏感性及不确定性分析
2.5 存在问题及发展趋势
2.6 本章小结
第3章 优选碳水通量尺度扩展遥感模型
3.1 碳水通量尺度扩展遥感模型的发展及应用
3.1.1 尺度扩展方法的发展
3.1.2 尺度扩展方法在碳水通量估算中的应用
3.2 尺度扩展模型模拟优选碳水通量——以优选草地碳水通量模拟为例
3.2.1 优选草地研究区
3.2.2 草地碳水通量研究数据
3.2.3 分类决策树模型
3.2.4 回归决策树模型
3.2.5 模型构建
3.2.6 模型验证与精度分析
3.3 本章小结
第4章 基于光能利用率模型的碳水通量模拟
4.1 中国北部农牧交错带GPP模拟
4.1.1 研究区简介
4.1.2 研究数据
4.1.3 光能利用率模型构建及不同模型结构对比
4.2 多源多尺度数据对GPP模拟的不确定性分析
4.2.1 优选模型的输入参量敏感性分析
4.2.2 区域尺度GPP估算及不确定性分析
4.2.3 数据源及分辨率对GPP估算的不确定性
4.3 北美大平原草地GPP模拟及草地功能类型对模拟结果的不确定性分析
4.3.1 研究区简介
4.3.2 研究数据
4.3.3 典型光能利用率模型介绍
4.3.4 站点尺度不同功能类型草地GPP估算及不确定性
4.3.5 区域尺度不同功能类型草地GPP估算及不确定性
4.3.6 2001～2009年北美大平原不同功能类型草地GPP变化分析
4.4 本章小结
第5章 数据-模型融合碳水通量模拟
5.1 LPJ-DGVM生态过程模型
5.1.1 模型介绍与参数筛选
5.1.2 数据源介绍
5.2 LPJ-DGVM模型参数优化
5.2.1 敏感性分析及参数优化算法
5.2.2 模型参数不确定性分析
5.2.3 碳水参量模拟的参数敏感性分析
5.2.4 参数优化后的模型性能评价
5.3 基于遥感数据–模型同化的碳通量模拟
5.3.1 同化方案及算法介绍
5.3.2 参数同化前后GPP模拟性能对比
5.3.3 参数同化前后ET模拟性能对比
5.4 Biome-BGCMuSo模型土壤参数同化的植被碳通量模拟与动态分析
5.4.1 Biome-BGCMuSo模型
5.4.2 Biome-BGCMuSo同化框架
5.4.3 模拟结果与分析
5.5 本章小结
第6章 植被和土壤多通道参数联合同化的碳水通量优化模拟
6.1 过程同化方法与数据
6.1.1 耦合模型LPJ-PM
6.1.2 LPJ-VSJA同化系统与精度验证
6.1.3 POD-En4DVar同化算法
6.1.4 数据源介绍
6.2 多源遥感–耦合模型同化方案
6.2.1 植被参量的同化
6.2.2 土壤参量的同化
6.2.3 植被与土壤参量的联合同化
6.2.4 同化算法误差设置与处理
6.2.5 小结
6.3 优选植被碳水通量优化模拟评估
6.3.1 基于通量站点的GPP同化模拟评估
6.3.2 基于通量站点的ET同化模拟评估
6.3.3 湿润区与干旱区同化模拟性能对比
6.3.4 SMAP与SMOS土壤湿度数据的ET同化性能对比
6.3.5 GPP与ET的空间产品验证与评估
6.3.6 小结
第7章 陆地生态系统碳水通量时空格局与动态分析
7.1 碳水通量的优选空间分布特征
7.2 碳水通量的优选时序变化特征
7.2.1 时序变化特征
7.2.2 时序变化的空间分异
7.3 各大洲草地碳水通量时序变化特征
7.4 各草地类型碳水通量时序变化特征
7.5 本章小结
第8章 陆地生态系统碳水通量对气候变化的响应
8.1 优选植被气候变化特征——以草地为例
8.2 气候因子对碳水通量变化的综合影响
8.3 气候因子对碳水通量变化影响的空间分异性
8.4 干旱对碳水通量变化的影响
8.5 本章小结
参考文献
附录
