MODIS Primärproduktion
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Beschreibung
Dieser Datensatz beinhaltet die 8-tätige Primärproduktion (gross primary production, GPP) zusammen mit Qualitätsinformationen - abgeleitet aus Messungen des MODIS sensors (Collection 6).
Die Ableitung der Primary Production hat drei Standbeine: i) Pflanzen-Primärproduktion ist eine Funktion der absorbieren solaren Strahlung; ii) Vegetationsindizes (NDVI, EVI) wie sie z. B. mit MODIS abgeleitet werden können, stehen in Beziehung zur von den Pflanzen absorbierten solaren Strahlung; iii) Die Schwankungen der Effektivität der Pflanzen, solare Strahlung in Wachstum umzuwandeln, haben biophysikalische Gründe.
In sehr vereinfachter Form dargestellt bedeutet dieses Konzept, dass der Anteil der absorbierten photosynthetisch nutzbaren Strahlung (FAPAR) über die Kenntnis der Effizienz mit der solare Strahlung in Pflanzenwachstum umgewandelt wird zur Ableitung der Primärproduktion benutzt werden kann. Die genannte Effizienz ist eine Funktion von Vegetationstyp, vorhandener absorbierender Biomasse und Umwelteigenschaften welche Verdunstung & Respiration bestimmen. Das Retrieval von GPP basiert daher auf Parametern des Vegetationstyps, LAI, FAPAR sowie relevanten Boden- und Atmosphäreneigenschaften wie Temperature und Feuchte - wie im User Guide beschrieben.
Wir bieten den GPP-Datensatz auf Kacheln und zusätzlich als globalen Datensatz an.
Letzte Aktualisierung des GPP Datensatzes am ICDC: 25. Februar 2021.
Parameter
| Name | Einheit |
|---|---|
| MOD17AH2 (GPP Datensatz auf Kacheln) | |
| Gross Primary Production (GPP) | kg C / m^2 |
| Net Photosynthesis | kg C /m^2 |
| Qualitätskennzahl | -- (11 ... 14; 21 ... 24; 111 ... 114; 121 ... 124; siehe Info in der NetCDF-Datei) |
| Vertrauenskennzahl | -- (0 ... 4; siehe Info in der NetCDF-Datei) |
| MOD17AH2 (GPP Datensatz global) | |
| Mean Gross Primary Production (GPP) | kg C / m^2 |
| Mean Net Photosynthesis | kg C /m^2 |
| Gross Primary Production (GPP) Standardabweichung | kg C / m^2 |
| Net Photosynthesis Standardabweichung | kg C / m^2 |
| Anzahl gültiger Werte | -- (0 ... 14400) |
| Anzahl gültiger Qualitäts- und Vertrauenskennzahlen | -- (0 ... 14400) |
| Mittel der Vertrauenskennzahl | -- (0 ... 4; siehe Info in der NetCDF Datei) |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "best" | percent |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "good" | percent |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "useful" | percent |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "other" | percent |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "not usable" | percent |
| Primary cloudflag | -- |
| Primary cloudflag fraction | percent |
Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
Zeitraum und zeitliche Auflösung:
- Gross Primary Production:
- 2000-02 bis 2020-12 (TERRA)
- 8-tägig
(siehe Sektion Datenqualität für eine Auflistung von Zeiträumen und Kacheln mit "korrupten" Daten)
Räumliche Abdeckung und Auflösung:
- unterteilt in Kacheln mit ~10° geogr. Breite x ~10+° geogr. Länge // global
- Räumliche Auflösung: 500m x 500m (MODIS sinusoidal Gitter, siehe Abb.) // 0,5 Grad x 0,5 Grad (global)
- Geographische Länge: abhängig von der jeweiligen Kachel // 179,75° West bis 179,75° Ost
- Geographische Breite: abhängig von der jeweiligen Kachel // 89,75° Süd bis 89,75° Nord
- Dimension: 2400 Zeilen x 2400 Spalten pro Kachel // 720 Zeilen x 1440 Spalten (global)
- Höhe: Topographie folgend
- Anmerkung: Länge & Breite je Gitterzelle in separater Datei
Format:
- NetCDF
Datenqualität
Dieser Datensatz basiert auf re-kalibrierten MODIS Beobachtungen der Kollection 6. Damit sind Probleme in der Langzeit-Konsistenz durch Kalibrationsprobleme insbesondere bei TERRA (Lyapustin et al., 2014) behoben worden. Neu an Kollektion 6 im Vergleich zu Kollektion 5 ist, dass Kollektion 5 Daten der Vegetationsbedeckung und anderer MODIS-basierter Parameter verwendet wurden, und dass die verbesserte Kollektion 6 Wolkenmaske verwendet wurde.
In den hier angebotenen netCDF-Dateien gibt es 2 verschiedene Kennzahlen zur Güte der Daten.
Die Qualitätskennzahl hat zwei Wertebereiche: < 100 und > 100; die größeren Werte gehören generell zur Klasse "good quality" gemäß den MODLAND Kriterien. Die feineren Abstufungen geben Auskunft über potenzielle Qualiätseinbußen aufgrund defekter MODIS Sensoren und die Wolkenbedeckung.
Die Vertrauenskennzahl hat folgende Werte & Bedeutungen: 0: very best possible; 1: good, very usable, but not the best (FPAR/LAI saturation occurred); 2: substandard due to geometry problems, use with caution; 3: substandard due to other than geometry problems, use with caution; 4: Could not retrieve pixel, not produced, non-terrestrial biome.
Der globale GPP-Datensatz hat zusätzlich zu einer Karte der mittleren Vertrauenskennzahl Karten mit den prozentualen Anteilen der Vertrauenskennzahlen "best", "good", "useful", "other", "not useful". Außerdem gibt es eine Karte des "primary cloud flag" und dem prozentualen Anteil dieses Flags.
Es gibt einige 8-Tages Zeiträume mit Kacheln die "korrupte" Daten beinhalten. Die entsprechenden Daten sollten nicht benutzt werden; leider treten die auch in den globalen Karten auf.
2003, 9. und 17. Mai: h10v03, h11v05, h12v08, h19v10, h20v03, h21v08, h31v11
2013, 14. März: h21v08
2016, 1. Jan. und 10. Dez.: verbreitet zu hohe Werte vor allem in der südlichen Hemisphäre
2017, 1. Jan.: verbreitet zu hohe Werte vor allem in der südlichen Hemisphäre
2018, 25. Mai: verbreitet zu hohe Werte
Kontaktperson
LP DAAC User Services
U.S. Geological Survey (USGS)
Center for Earth Resources Observation and Science (EROS)
E-Mail: LPDAAC (at) eos.nasa.gov
Prof. Steven Running
Dept. of Ecosystem and Conservation Sciences
University of Montana, Missoula, Montana, U.S.
E-Mail: swr (at) ntsg.umt.edu
Alvaro Moreno
Dept. of Ecosystem and Conservation Sciences
University of Montana, Missoula, Montana, U.S.
E-Mail: alvaro.moreno (at) ntsg.umt.edu
Stefan Kern
ICDC / CEN / Universität Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de
Referenzen
- MODIS Primary Production User Guide
- MOD17 ATBD
- Running, S. W., et al., A continuous satellite-derived measure of global terrestrial primary production. Bioscience, 54(6), 547-560, 2004
- Running, S. W., A measurable planetary boundary layer for the biosphere. Science, 337(6101), 1458-1459, 2012
- Zhao, M., F. A. Heinsch, R. R. Nemani, and S. W. Running, Improvements of the MODIS terrestrial gross and net primary production global data set. Remo. Sens. Environ., 95(2), 164-176, 2005
- http://www.ntsg.umt.edu
- Zhu, X., et al., 2018, Underestimates of Grassland Gross Primary Production in MODIS standard products. Remote Sensing, 10(11), 1771, doi: 10.3390/rs10111771.
Datenzitat
Bitte folgendes Datenzitat verwenden:
Kacheln:
S. W. Running, and M. S. Zhao. (2019). MOD17A2H MODIS/Terra Gross Primary Productivity 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V006. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. doi.org/10.5067/MODIS/MOD17A2H.006 (last access: February 1, 2021), provided in netCDF file format by the Integrated Climate Data Center (ICDC, https://icdc.cen.uni-hamburg.de)
Global:
Globally gridded MODIS GPP and net photosynthesis data at 0.5 resolution derived at ICDC (http://icdc.cen.uni-hamburg.de, https://doi.org/10.25592/uhhfdm.8880) from S. W. Running, and M. S. Zhao. (2019). MOD17A2H MODIS/Terra Gross Primary Productivity 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V006. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. doi.org/10.5067/MODIS/MOD17A2H.006 (last access: February 1, 2021).
