(Steve, 1999)。
遙測大致上可分為三大部分,影像取得、影像處理與影像判釋。遙測技 術的優勢在於整體性、週期性、即時性、多波段、高精密度、多波段、數值 化、受地面限制性小、低成本、用途廣泛與開發性等優點,都是在傳統調查 資料上難以達成的,而其應用範圍更加廣泛,不管是在測繪、農林、地質礦 產、地質災害、土木水利、空間規劃與經營、環境保護、海洋調查與研究與 氣象等(Steve, 1999)。
‧
總量,稱為:總初級生產力(Gross Primary Productivity, GPP),扣掉自營物 本身在過程中所消耗之能量如:呼吸作用,所剩餘之有機化合物量,定義為:淨初級生產力(Net Primary Productivity, NPP),自營物又可稱為生產者。而 透過此過程也可用來評估植生藉由光合作用將二氧化碳轉換成有機物之能 力,故也可稱為植生對於碳的吸存能力(胡瀞予,2010;鄭祈全,2014)。
NPP 又可分為全球性的評估與地區性的評估,而兩種考慮的條件與操作 的方式也有所不同,全球性評估大多數利用的資料為全球性建模完成的陸地 資料,相對於地區性較針對於地區性特性(氣候、物種)進行評估。(Lieth, 1975;Cramer, Kicklighter, Bondeau, Iii, Churkina, Nemry, Ruimy, Schloss, and Intercomparison, 1999)
NPP 為較敏感的參數,受到許多因子擾動,其中包含氣候、土壤、植物 林大火人為滅火。(Field, Randerson, and Malmström, 1995)
許多研究都會利用 NPP 受多重因子的影響,進行不同控制因素關係性
‧
以重組整個生態系統(Field et al., 1995;C. Potter, Gross, Genovese, and Smith, 2007)。(empirical regression)的方式,對 NPP 與全年平均溫度和降雨進行建模,
並統計太陽輻射總量進行計算。也因此模型使用方式簡單且以實證做為基 都可利用遙測技術所解決。1978 由美國國家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA ) 所 發 射 衛 星 AVHRR
(Advanced Very High Resolution Radiometer),雖比擬不上現今衛星解析度,
但在當時卻是改變了傳統資料收集方式。兩篇文獻指出,衛星資料具備全球 性、重複性、高空間與時間解析度,最重要的為具有實際量測的特性,只需 透過不同的指標參數,便能輕易獲取植物資料、土壤資料與氣候資料等。不 過衛星資料也並非完全無誤,有時會受到雲霧上的遮蔽,或是大氣層的擾動 而造成資料上面的短缺,整體而言雖非到完美,卻是突破以往傳統所收集資 料模式。(Field et al., 1995;Stephen D. Prince and Goward, 1995)
‧
光能利用率模型主要的起源,可由學者 Monteith (1972)與 Monteith and Moss (1977)所提起。Monteith 以熱力學的角度出發,並且應用於光合 作用之中,文中提到當輸入生態系統的能源(太陽),應遵守熱力學的第一
‧
and Murwira, 2014;Peng, Huang, Huete, Yang, Gao, Chen, Chen, Li, and Liu, 2010)都利用 MODIS(Moderate Resolution Image Spectroradiometer)產品(MOD17)直接進行研究,因 MODIS 產品已由 NASA 直接處理完成,且 局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)所發射衛星 AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer)開始,提供了一個新的 方式監控陸地生態圈的各種變化。其方式為利用衛星資料推估植生指數
(Vegetation Indices, VIs)與陸地生態圈做鏈結,因衛星波段紅光與近紅外 光的對於植物有較大的反射特性,再利用植生指數與光合作用有效輻射分量
(Fraction of Photosynthetically Active Radiation, FPAR)具有一定的線性關係 進行轉換,最後在利用 FPAR 與太陽輻射量推估出光合作用有效吸收輻射分 量(Absorbed Photosynthetically Active Radiation, APAR),再配合不同的植物 特性去推估不同類型的 NPP 產量(Cramer et al., 1999)。而利用 FPAR 推估
‧
格中 CASA、SDBM 和 TURC,主要都為應用光能利用率為基礎的模型,並 且時間單位都為一個月,只有一個不同為 CASA 與 TURC 都為直接推估出 NPP 值,而 TURC 則為先推估出總初級生產量(Gross Primary Productivity, GPP),再扣掉 RA(Autotrophic Respiration)也就是呼吸作用的量,得到 NPP 之值。GLO-PEM 在所有模型之中是最獨特的,此模型並未使用任何地面實 際觀察的氣候變數,所有的變數皆使用衛星觀測資料。SIB2 雖然也為衛星模型名稱 模型全名 作者
CASA
Carnegie Ames Stanford Approach Model
C. S. Potter, Randerson, Field, Matson, Vitousek,
Mooney, and Klooster
(1993)
GLO-PEM
GLObal Production Efficiency Model
S. D. Prince (1991)
Stephen D. Prince and Goward (1995)
SDBM
Simple Diagnostic Biosphere Model
Knorr and Heimann
(1995)
TURC
Terrestrial Uptake and Release of Carbon
Ruimy, Kergoat, Field, and Saugier (1996)
SIB2
Simple Interactive Biosphere Model
Sellers, Randall, Collatz, Berry, Field, Dazlich,
Zhang, Collelo, and Bounoua (1996)