中国250米逐年植被净初级生产力（NPP）数据集（1982年至今,CASA模型）

        摘要：植被净初级生产力（Net PrimaryProductivity, NPP）是指绿色植物在单位面积、 单位时间内所累积的有机物数量，表现为光合作用固定的有机碳中扣除植物本身呼吸消耗的部分。它不仅表征植物活动的重要变量，而且是判定生态系统碳汇和调节生态过程的主要因子，构建长时间序列净初级生产力数据集对生态系统及全球气候变化研究具有重要意义。本数据集利用改进的CASA （Cainegie-Ames-Stanford Approach）模型，构建了中国区域1982年-2022年的逐月年NPP数据，可应用于植被长势监测、农作物估产、土地利用评价、区域生态规划、生态效益评估、植被—气候相互作用关系研究等方面。

       关键词：NPP；CASA；长时间序列；250米

      1.数据采集和处理方法

      本数据集基于土地覆盖、NDVI、气温、降水、地表太阳辐射数据，使用Google Earth Engine、ArcGis、ENVI、植被NPP遥感估算软件2.0等工具，在本地进行波段融合、排列、裁剪、计算获取。

     1.1 NDVI数据 NDVI数据来源于4个数据源，其中1982-1999年数据来源于NOAA CDR AVHRR NDVI数据（～5 km），使用Google Earth Engine服务将日值数据进行合成，获取月最大NDVI值。2000-2023年NDVI数据来源于NASA发布的MOD13A1产品（500m），将16天500米NDVI数据经过最大合成法处理得到的500米NDVI栅格数据。NOAA CDR AVHRR NDVI数据在1994年10月、11月、12月存在缺失，使用GIMMS3g NDVI数据进行填补。 将NOAA CDR AVHRR NDVI数据和GIMMS3g NDVI数据进行重采样，获取250米分辨率的NDVI数据，并利用MOD13A1产品对以上两种数据进行订正，确保时序趋势一致性。 

     1.2 土地覆盖数据 土地覆盖数据来源于1985 年-2020年全球250米精细地表覆盖动态监测产品，该数据集包含29个地表覆盖类型，进行拼接、裁剪、重分类和重采样处理，获得8期250米分辨率的植被类型数据。

      1.3 气温、降水、地表太阳辐射数据 气温和降水数据月度空间插值数据是基于全国2400多个站点的日观测数据，在计算各气象要素月值的基础上，基于Anusplin软件插值生成的1982年以来各月度30米分辨率气温和降水栅格数据，插值过程中引入高程作为协变量。气温单位为℃，降水单位为mm。 地表太阳辐射数据是基于全国716个气象站点的太阳辐射日均数据集，通过ArcGis软件插值生成的1982年以来各月度250米分辨率地表太阳辐射栅格数据，单位为MJ。

      2. 研究方法 CASA（Cainegie-Ames-Stanford Approach）模型计算公式如下：               NPP(x,t)=APAR(x,t)×ε(x,t)

     （1） 其中，NPP(x,t)表示像元x在t月的净初级生产力（gC/m²）；APAR(x,t)表示像元x在t月吸收的光合有效辐射（单位：gC•m-2•month-1）；ε(x,t)表示单个像元x在t月的实际光能利用率(单位：gC•MJ-1)。

                                APAR(x,t)= SOL(x,t) ×0.5 ×FPAR(x,t)

    （2） 式中:SOL(x,t)是时间为t月象元x处的太阳总辐射量(单位：MJ۰m-2۰month-1), SOL(x,t)应用经验公式进行计算。0.5指的是植被所能利用的太阳有效辐射(波长是0.4~0.7μm)占太阳总辐射的比例；FPAR(x, t)为植被吸收光合有效辐射的吸收比例； FPAR与归一化植被指数（NDVI）、比值植被指数（SR）皆存在一定的线性关系。

     2.1 SOL的计算 植被吸收的光和有效辐射取决于太阳总辐射和植被本身特性,太阳总辐射可由大气上界太阳辐射量和日照百分率计算。

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     其他内容见数据说明 。