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本次内容以国际通用的Penman-Monteith模型为核心,系统介绍蒸散发与植被总初级生产力估算的完整技术路线。涵盖:FLUXNET2015站点观测数据处理(能量闭合订正、NEE拆分、ET/GPP计算)、GLASS等遥感数据批量处理、站点尺度土壤蒸发与植被蒸腾拆分、气孔导度与冠层导度计算、区域尺度GPP模拟与评估,以及MODIS ET、GLEAM、PML、FLUXCOM、SIF-GPP等多源产品的下载、验证、不确定性评估(TCH方法)与Bayesian融合。全程结合Python编程、ArcGIS空间分析与AI辅助编码,帮助学者在生态水文、双碳研究领域中快速掌握可落地的高效技术方法。
专题一 概述与理论基础
1、目标与框架介绍
1)蒸散发及其组成(植被蒸腾Ec、土壤蒸发Es、冠层截留Ei)
2)植被总初级生产力与碳水耦合基本原理
3)适用范围:生态水文相关行业、双碳相关行业
2、蒸散发与光合作用阻抗原理
1)植物水分平衡、生长和代谢关系
2)光合作用效率与生态适应性理论
3)Penman-Monteith模型介绍与应用
专题二 Python工具与AI辅助
1、Python环境配置与基础应用
1)Jupyter Notebook与Anaconda安装与管理
2)虚拟环境配置与依赖库管理
3)科学计算库使用(Numpy, Pandas, Matplotlib)
2、数据处理与AI辅助编程
1)异常值处理、文本转换和空缺值填补
2)自动化数据处理流程构建
专题三 ArcGIS操作与数据自动化
1、ArcGIS基础操作
1)创建与打开地图文档、加载数据、保存文档
2)图层操作、坐标系统定义、要素属性查询
3)数据格式转换(EXCEL/TXT与Shapefile互转)
2、栅格数据处理与地图制图
3、ArcPy编程与AI自动化
专题四 数据获取与预处理
1、站点数据获取与基本处理
1)FLUXNET2015数据集获取
2)观测数据的空缺值填补
3)数据的标准化处理
4)观测数据的异常值剔除
2、蒸散发观测数据的高阶处理
1)能量、通量与蒸散发之间的转换
2)能量闭合率评价
3)余项法能量闭合订正
4)波文比能量闭合订正
3、NEE观测数据的高阶处理
1)净生态系统生产力计算
2)白天与夜间土壤呼吸计算
3)植被总初级生产力计算
4、区域数据获取与处理
1)GLASS全球陆地表面遥感数据集下载
2)LAI数据格式转换与投影定义
3)站点值提取与数据插补
4)DownThemAll!批量下载与数据汇总
专题五 站点蒸散发拆分及气孔导度计算
1、土壤蒸发计算
土壤可利用能量计算、土壤蒸发分数计算、土壤平衡蒸发计算
2、植被蒸腾与冠层导度计算
1)冠层可利用能量计算
2)干湿表常数计算
3)饱和水汽压和温度关系曲线斜率计算
4)空气动力学导度与冠层导度数值计算
3、结果可视化与AI辅助分析
专题六 区域尺度GPP模拟与评估
1、数据处理与模型构建
2、植被总初级生产力估算
3、估算结果可视化与成果展示
专题七 区域ET产品获取与融合
1、区域ET产品概述与特点
MODIS ET、GLEAM、PML等
2、区域ET产品下载与处理
3、区域ET产品的验证与多产品融合
专题八 区域GPP产品获取与融合
1、区域GPP产品概述与特点
MODIS GPP、FLUXCOM、SIF-GPP等
2、区域GPP产品下载与处理
3、区域GPP产品的不确定性评估与融合
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