Primärproduktion von MODIS
Übersicht
- Zugang
- Beschreibung
- Parameter
- Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
- Datenqualität
- Kontaktperson
- Referenzen
- Datenzitat
Zugang
UNEINGESCHRÄNKT:
- Globale 8-tägige GPP Daten ansehen mit dem LAS
- Globale GPP Daten herunterladen via HTTP (wget shell script für alle Dateien)
- Globale 8-tägige GPP Daten herunterladen vom ZFDM der Uni Hamburg: https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14449
- 8-tägige GPP Daten auf Kacheln herunterladen vom ZFDM der Uni Hamburg: https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14463
- Zugriff auf 8-tägige globale GPP Daten über OPeNDAP
- Globale jährliche GPP & NPP Daten herunterladen vom ZFDM der Uni Hamburg: https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14635
- Jährliche GPP & NPP Daten auf Kacheln herunterladen vom ZFDM der Uni Hamburg: https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14633
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.
- Erhalten Sie die Daten über unser MODIS-Kacheln-Download-Tool (wählen Sie eine Kachel aus und erhalten Sie den entsprechenden Datenpfad).
- Datenzugriff über Filesystem: /data/icdc/land/modis_gpp/
Beschreibung
Dieser Datensatz beinhaltet die 8-tägige (MOD17A2HGF) und die jährliche (MOD17A3HGF) Primärproduktion (gross primary production, GPP) und der Netto-Photosynthese (net photosynthesis) [MOD17A2HGF] oder Netto-Primärproduktion (NPP) [MOD17A3HGF] zusammen mit Qualitätsinformationen - abgeleitet aus Messungen des MODIS sensors (Collection 6.1); angeboten wird die sogenannte "gap-filled" Version.
Die Ableitung der Primary Production hat drei Standbeine:
- Pflanzen-Primärproduktion ist eine Funktion der absorbieren solaren Strahlung;
- Vegetationsindizes (NDVI, EVI) wie sie z. B. mit MODIS abgeleitet werden können, stehen in Beziehung zur von den Pflanzen absorbierten solaren Strahlung;
- 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 (siehe Referenzen).
Wir bieten den GPP-Datensatz auf Kacheln und zusätzlich als globalen Datensatz an.
Letzte Aktualisierung des Datensatzes am ICDC: 8. Mai 2025.
Parameter
| Name | Einheit / Bereich |
|---|---|
| Bruttoprimärproduktion (GPP) | kg C m-2 |
| Nettoprimärproduktion (NPP) | kg C m-2 (jährlich) |
| Netto Photosynthese | kg C m-2 (8-tägig) |
| Qualitätskennzahl | -- (11 ... 14; 21 ... 24; 111 ... 114; 121 ... 124; siehe Informationen in der NetCDF Datei) |
| Vertrauenskennzahl | -- (0 ... 4; siehe Information in der NetCDF Datei) |
| Name | Einheit / Bereich |
|---|---|
| Mittlere Bruttoprimärproduktion (GPP) | kg C m-2 |
| Mittlere Nettoprimärproduktion (NPP) | kg C m-2 (jährlich) |
| Mittlere Netto Photosynthese | kg C m-2 (8-tägig) |
| Bruttoprimärproduktion (GPP) Standardabweichung | kg C m-2 |
| Nettoprimärproduktion (NPP) Standardabweichung | kg C m-2 (jährlich) |
| Mittlere Netto Photosynthese Standardabweichung | kg C m-2 (8-tägig) |
| Anzahl gültiger Werte | -- (0 ... 14400) |
| Anzahl gültiger Qualitäts- und Vertrauenskennzahlen | -- (0 ... 14400) |
| Mittel der Vertrauenskennzahl | -- (0 ... 4; siehe Information in der NetCDF Datei) |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "best" | % |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "good" | % |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "useful" | % |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "other" | % |
| Gitterzellenanteil von confidence flag "not usable" | % |
| Primäre Wolkenkennzahl | - |
| Primäre Wolkenkennzahl Anteil | % |
Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
Zeitraum und zeitliche Auflösung:
- Bruttoprimärproduktion (8-tägig): 2000-02-18 bis 2024-12-31 (TERRA)
- Brutto- und Nettoprimärproduktion (jährlich): 2001-01-01 bis 2024-12-31 (TERRA)
- (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. 2) // 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 und Breite je Gitterzelle in separater Datei
Format:
- NetCDF
Datenqualität
Dieser Datensatz basiert auf re-kalibrierten MODIS Beobachtungen der Collection 6.1.
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.
| Wert | Bedeutung |
|---|---|
| 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.
Zeiträume mit korrupten Daten:
- 2022: 8-tägige Daten dieses Jahres wurden nachprozessiert. Dank inkonsistenter Produktionszeitstempel ist es nicht möglich für das Jahr 2022 einen in sich konsistenten Datensatz zu erzeugen. Versuche das mit den nachprozessierten Daten zu tun sind fehlgeschlagen und haben in unrealistischen GPP-Verteilungen resultiert. Deswegen werden weder die Kacheln noch die globalen Karten für dieses Jahr angeboten.
Kontaktperson
LP DAAC User Services
U.S. Geological Survey (USGS)
Center for Earth Resources Observation and Science (EROS)
E-Mail: LPDAAC (at) eos.nasa.govProf. Steven Running
Dept. of Ecosystem and Conservation Sciences
University of Montana, Missoula, Montana, U.S.
E-Mail: swr (at) ntsg.umt.eduAlvaro Moreno
Dept. of Ecosystem and Conservation Sciences
University of Montana, Missoula, Montana, U.S.
E-Mail: alvaro.moreno (at) ntsg.umt.eduStefan Kern
University of Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de
Referenzen
Literatur:
- MODIS Primary Production User Guide (pdf, nicht barrierefrei)
- MOD17 ATBD (pdf, nicht barrierefrei)
- Running, S. W., et al., A continuous satellite-derived measure of global terrestrial primary production. Bioscience, 54(6), 547-560, 2004 (pdf, nicht barrierefrei)
- Running, S. W., A measurable planetary boundary layer for the biosphere. Science, 337(6101), 1458-1459, 2012 (pdf, nicht barrierefrei)
- 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 (pdf, nicht barrierefrei)
- Zhu, X., et al., 2018, Underestimates of Grassland Gross Primary Production in MODIS standard products. Remote Sensing, 10(11), 1771, doi: 10.3390/rs10111771.
- Lyapustin et al., Scientific impact of MODIS C5 calibration degradation and C6+ improvements, Atmos. Meas. Tech., 7, 4353–4365, 2014 (pdf, nicht barrierefrei)
Websites:
- Numerical Terradynamic Simulation Group, http://www.ntsg.umt.edu/
Datenzitat
Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:
Tiles:
8-tägig: Running, S., and Zhao, M. (2024). MODIS Terra Gross Primary Production Gap-Filled 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD17A2HGF.061 [last access: March 27, 2025], provided in netCDF file format by the Integrated Climate Data Center ICDC, CEN, University of Hamburg (https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14463 [last access: your access data])
jährlich: Running, S., and Zhao, M. (2024). MODIS Terra Gross &Net Primary Production Gap-Filled yearly L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD17A3HGF.061 [last access: March 27, 2025], provided in netCDF file format by the Integrated Climate Data Center ICDC, CEN, University of Hamburg (https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14633 [last access: your access data])
Global:
8-tägig: Globally gridded MODIS GPP and net photosynthesis data at 0.5 resolution derived at ICDC (https://www.cen.uni-hamburg.de/icdc/, https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14449 [last access: your access date]) from Running, S., and Zhao, M. (2024). MOD17A2HGF MODIS/Terra Gross Primary Production Gap-Filled 8-Day L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD17A2HGF.061 [last access: March 27, 2025].
jährlich: Globally gridded MODIS GPP and NPP data at 0.5 resolution derived at ICDC (https://www.cen.uni-hamburg.de/icdc/, https://doi.org/10.25592/uhhfdm.14635 [last access: your access date]) from Running, S., and Zhao, M. (2024). MOD17A3HGF MODIS/Terra Gross Primary Production Gap-Filled yearly L4 Global 500m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. https://doi.org/10.5067/MODIS/MOD17A3HGF.061 [last access: March 27, 2025].
und mit der folgenden Danksagung:
Thanks to ICDC, CEN, University of Hamburg for data support.