Blattflächenindex LAI und FAPAR von MODIS
Übersicht
- Zugang
- Beschreibung
- Parameter
- Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
- Datenqualität
- Kontaktperson
- Referenzen
- Datenzitat
Zugang
UNEINGESCHRÄNKT:
- globale LAI Daten ansehen mit dem LAS
- Einzelne LAI Daten herunterladen via THREDDS (globale Dateien + Kacheln)
Alle Daten herunterladen: wget skript globale Daten | wget skript Kacheln als zip-Dateien - Zugriff auf globale LAI Daten über OPeNDAP
EINGESCHRÄNKT: Dieser Link auf den Datensatz ist nur für eine eingeschränkte Nutzergruppe verfügbar. Der Datensatz ist nur im CEN/MPI Netzwerk bzw. von außen mit Kundenkonto zugreifbar. Bitte wenden Sie sich an ICDC, wenn Sie von außerhalb des Netzwerks auf diese Daten zugreifen möchten.
- Zugriff auf Daten über ICDC's MODIS Tiles Download Tool: Wählen Sie auf der Website eine Kachel auf der Karte und erhalten Sie die entsprechenden Datenpfade und THREDDS-Download-Links.
- Datenzugriff über Filesystem: /data/icdc/land/modis_lai_fpar
Beschreibung
Reflektanzen gemessen bei bis zu 7 verschiedenen spektralen Kanälen der MODIS Sensoren beider EOS Satelliten: TERRA und AQUA, bilden nach Korrektur des Atmosphäreneinflusses die Basis für die hier angebotenen Datensätze des Blattflächenindex (LAI) und des Anteils photosynthetisch aktiver (400-700nm), von grüner Vegetation absorbierter Sonnenstrahlung (FAPAR).
Für hinreichend hohe Sonnenstände wird hierzu ein auf Strahlungstransfermodellierung (RTM) basierendes Verfahren angewendet. Für zu niedrige Sonnenstände und in (anderen) Fällen, in denen die RTM basierte Methode nicht funktioniert, wird auf ein empirisches Verfahren zurückgegriffen, welches auch auf MODIS basierte und andere Landbedeckungsprodukte und Information über den Vegetationstyp (Biome) benutzt aber weniger physikalisch basiert ist.
Die Schlüsselelemente der beiden Retrievalmethoden sind im "Algorithm Theoretical Basis Document" (ATBD, see Referenzen)beschrieben. Die Methoden sind seitdem (nach Release der Collection 3 MODIS Produkte) beständig weiter entwickelt worden; die derzeitige Version gehört zur Collection 6.1 der MODIS Produkte. Auf der folgenden Webseite der Climate and Vegetation Research Group, siehe Referenzen, gibt es eine gute Übersicht zu wissenschaftlichen Artikeln in denen Retrievalmethode und Validation behandelt werden.
Eine der Schlüsselverbesserungen war die Erhöhung der Anzahl relevanter Biome von 6 auf 8 (siehe LAI/FPAR change report in den Referenzen). Da verschiedene Vegetationstypen und -formen verschiedene typische Reflektanzen haben, bedeutete die Hinzunahme weiterer Biome und deren Reflektanzen einen maßgeblichen Schritt in der Produktverbesserung.
Wir haben den gesamten Datensatz der Collection 6.1 verfügbar (MOD15A2H) - aufgeteilt in MODIS Kacheln mit 500 m Auflösung und mit 0.5° x 0.5° Auslösung auf dem Climate Modeling Grid (CMG).
Letzte Aktualisierung des Datensatzes am ICDC: 28. März 2024.
Parameter
| Name | Einheit | Kommentar / Gültige Werte |
|---|---|---|
| Anteil photosynthetisch aktiver (400-700nm) von grüner Vegetation absorbierter Strahlung (FAPAR) | % | 0 ... 1 |
| Blattflächenindex = Blattfläche pro Fläche (LAI) | m² / m | 0 ... 10 |
| Retrieval Standardabweichung für FAPAR | - | |
| Retrieval Standardabweichung für LAI | m² / m² | |
| Detaillierte Qualitätskennzahl | - |
0, 1, 5, 6, 9; addiert zu 0, 10, 20, 50, 100, 110, 120, und 150 |
| Qualitätskennzahl für Landoberfläche | - | 0, 10, 20, 40, 60, 100, 120, 140, 200, 220, 240 |
| Qualitätskennzahl für Wolken- und Aerosoleinfluß | - |
0, 1, 10, 11, 20, 21, 30, 31, 100, 101, 110, 111, 120, 121, 200, 201 |
| Qualitätskennzahl Methode | - |
|
| Name | Einheit | Kommentare /Gültige Werte |
|---|---|---|
| Mittlerer Anteil photosynthetisch aktiver (400-700nm) von grüner Vegetation absorbierter Strahlung (FAPAR) | % | 0 ... 1 |
| Mittlerer Blattflächenindex = Blattfläche pro Fläche (LAI) | m² / m² | 0 ... 10 |
| Varianz des FAPAR Mittels | % | 0 ... 1 |
| Varianz des LAI Mittels | m4 / m4 | 0 ... 10 |
| Mittlere Retrieval Standardabweichung für FAPAR | - | |
| Mittlere Retrieval Standardabweichung für LAI | m² / m² | |
| Anzahl gültiger FAPAR bzw. LAI Werte pro Gitterzelle | - | 0 ... 14196 |
| Anzahl gültiger Retrieval Standardabweichung Werte pro Gitterzelle | - | 0 ... 14196 |
| Primäre (häufigste) Qualitätskennzahl pro Gitterzelle | - | 0 ... 700 |
| Sekundäre (2.-häufigste) Qualitätskennzahl pro Gitterzelle | - | 0 ... 700 |
| Primärer (häufigster) Landoberflächentyp pro Gitterzelle | - | 0 ... 900 |
| Sekundärer (2.-häufigster) Landoberflächentyp pro Gitterzelle | - | 0 ... 900 |
| Prozentualer Anteil an Pixeln mit Wolken | % | 0 ... 100 |
| Prozentualer Anteil an Pixeln mit deutlichem Aerosoleinfluss | % | 0 ... 100 |
Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
Zeitraum und zeitliche Auflösung:
- 2000/02 - 2023/12
- 8-tägig
Räumliche Abdeckung und Auflösung:
- Global oder unterteilt in Kacheln von ~10° Breite und 10+° Länge (siehe Abb.)
- Räumliche Auflösung: global 0,5° x 0,5°; Kacheln: 500 m x 500 m, MODIS sinusoidal Gitter
- Geographische Breite: global: -89,75 bis 89,75; Kacheln: abhängig von jeweiliger Kachel
- Geographische Länge: global: -179,75 bis 179,75; Kacheln: abhängig von jeweiliger Kachel
- Dimension: global: 360 Zeilen x 720 Spalten; Kacheln: 2400 Zeilen x 2400 Spalten
- Höhe: Terrain folgend
Format:
- NetCDF
Datenqualität
Das Produkt beinhaltet Retrievalunsicherheiten für LAI und FAPAR. Außerdem beinhaltet das Produkt einige Qualitätskennzahlen (siehe Parameter).
Die einfachste Qualitätskennzahl ist die der Methode und erlaubt Auswahl von Gebieten mit sehr guten Resultaten, wo die Hauptmethode - basierend auf Strahlungstransfermodellierung - angewendet werden kann und von Gebieten mit "nur" guten Resultaten, wo nur eine empirische Methode zum Einsatz kommen konnte - z. B. bei zu niedrigem Sonnenstand. Letzterer ist der Grund weshalb es z. B. in Abhängigkeit von der geographischen Breite und Jahreszeit für manche Karten keine Standardabweichungen gibt.
Es gibt darüberhinaus Qualitätskennzahlen, die Information über die Landbedeckung geben (z. B. ob Schnee detektiert wurde oder wo bebautes Gebiet vorherrscht), die Information über den Einfluß von Wolken und Aerosol geben (mit oder ohne Aerosol, Cirren oder nicht, Wolkenschatten, etc.) und wer es ganz detailliert möchte kann in die detaillierten Qualitätskennzahl schauen - wo unter anderem auch darüber informiert wird, wo nur angenommen wird, dass die Szene wolkenfrei war.
In den Referenzen findet sich ausgewählte Literatur zu MODIS LAI und FAPAR. Diese bezieht sich im wesentlichen auf Collection 5 MODIS LAI & FAPAR Daten. Der Artikel von Disney et al., 2016 (siehe Referenzen) gibt einen guten Überblick über methodische Unterschiede verschiedener Verfahren und zeigt die potenziellen Grenzen des Datensatzes auf. Siehe auch die Kommentare zur Datenqualität für die kombinierte AVHRR-MODIS LAI Daten.
Kontaktperson
Ranga Myneni
Climate and Vegetation Research Group
Department of Earth and Environment, Boston University, MA, U.S.A.
email: myneni (at) bu.eduStefan Kern
University of Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de
Referenzen
Literatur:
- ATBD, MODIS Leaf Area Index (LAI) And Fraction Of Photosynthetically Active Radiation Absorbed By Vegetation (FPAR) Product (MOD15), Algorithm Theoretical Basis Document, Version 4.0 (pdf, nicht barrierefrei)
- MODIS LAI/FPAR Change Report C005 (pdf, nicht barrierefrei)
- MODIS LAI/FPAR Product Users's Guide (pdf, nicht barrierefrei)
- Disney, M.; Muller, J.-P.; Kharbouche, S.; Kaminski, T.; Voßbeck, M.; Lewis, P.; Pinty, B. A New Global fAPAR and LAI Dataset Derived from Optimal Albedo Estimates: Comparison with MODIS Products. Remote Sens. 2016, 8, 275. https://doi.org/10.3390/rs8040275
- Fang, H., et al., 2012, Theoretical uncertainty analysis of global MODIS, CYCLOPES and GLOBCARBON LAI products using a triple collocation method, Remote Sens. Environ., 124, 610–621. https://doi.org/10.1016/j.rse.2012.06.013
- Fang, H., et al., 2013, Characterization and intercomparison of global moderate resolution leaf area index (LAI) products: Analysis of climatologies and theoretical uncertainties, J. Geophys. Res. - Biogeosciences, 118, 529-548, doi:10.1002/jgrg.20051. https://doi.org/10.1002/jgrg.20051
- Fang, H., et al., 2013, The impact of potential land cover misclassification on MODIS Leaf Area Index (LAI) estimation: A statistical perspective, Remote Sens., 5, 830-844, doi:10.3390/rs5020830. https://doi.org/10.3390/rs5020830
- R. Liu, "Compositing the Minimum NDVI for MODIS Data," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 55, no. 3, pp. 1396-1406, March 2017, doi: 10.1109/TGRS.2016.2623746. https://doi.org/10.1109/TGRS.2016.2623746
- Yang, W., et al., 2006, Analysis of leaf area index products from combination of MODIS Terra and Aqua data, Remote Sens. Environ., 104, 297-312. https://doi.org/10.1016/j.rse.2006.04.016
- Zhang, Y., et al., 2017, Reanalysis of global terrestrial vegetation trends from MODIS products: Browning or greening? Rem. Sens. Environ., 191, 145-155. https://doi.org/10.1016/j.rse.2016.12.018
- Jiang, C., et al., 2017, Inconsistencies of interannual variability and trends om long-term satellite leaf-area index products. Global Change Biology, 23, 4133-4146, doi: 10.1111/gcb.13787. https://doi.org/10.1111/gcb.13787
Websites:
- Planetary Greenness Research with MODIS, AVHRR and Other Sensors, Climate and Vegetation Research Group, Boston University, http://cliveg.bu.edu/modismisr/atbds/modisdocs.html
- DKRZ's Mistralpp, https://www.dkrz.de/up/services/analysis/data-processing/processing-on-mistral
Datenzitat und Lizenz
Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:
Tiles:
MODIS LAI and FPAR data from Myneni, R., Knyazikhin, Y., Park, T. (2024). MOD15A2H MODIS/Terra Leaf Area Index/FAPAR 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. http://doi.org/10.5067/MODIS/MOD15A2H.061 [last access: March 13, 2024], distributed by the Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC), located at the U.S. Geological Survey (USGS) Earth Resources Observation and Science (EROS) Center (lpdaac.usgs.gov), provided with de-coded quality flags and per grid cell latitude / longitude information in netCDF format by the Integrated Climate Data Center (ICDC), CEN, University of Hamburg, Germany: https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14184 [last access MM-DD-YYYY].
Global:
Globally gridded MODIS Terra Collection 6.1 8-daily LAI and FAPAR at 0.5 degree grid resolution, https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14185 [last access: MM-DD-YYYY], derived at ICDC from Myneni, R., Knyazikhin, Y., Park, T. (2024). MOD15A2H MODIS/Terra Leaf Area Index/FPAR 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. http://doi.org/10.5067/MODIS/MOD15A2H.061 [last access: March 13, 2024].
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