Primärproduktion von MODIS
Übersicht
- Zugang
- Beschreibung
- Parameter
- Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
- Datenqualität
- Kontaktperson
- Referenzen
- Datenzitat
Zugang
UNEINGESCHRÄNKT:
- Globale GPP Daten ansehen mit dem LAS
- Globale GPP Daten herunterladen via HTTP (wget shell script für alle Dateien)
- Zugriff auf globale GPP 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.
- 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-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:
- 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: 12. Mai 2022.
Parameter
| Name | Einheit / Bereich |
|---|---|
| Bruttoprimärproduktion (GPP) | kg C / m2 |
| Mittlere Netto Photosynthese | kg C / m2 |
| Bruttoprimärproduktion (GPP) Standardabweichung | kg C / m2 |
| Mittlere Netto Photosynthese Standardabweichung | kg C / m2 |
| 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 / m2 |
| Mittlere Netto Photosynthese | kg C / m2 |
| Bruttoprimärproduktion (GPP) Standardabweichung | kg C / m2 |
| Mittlere Netto Photosynthese Standardabweichung | kg C / m2 |
| 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: 2000-02-18 bis 2022-04-15 (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. 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 Kollection 6. Damit sind Probleme in der Langzeit-Konsistenz durch Kalibrationsprobleme insbesondere bei TERRA (Lyapustin et al., 2014, siehe Referenzen)
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.
| 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:
- 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
- 2020, 21. Sep.: verbreitet zu hohe Werte
- 2022, 6. & 14. März: verbreitet zu hohe und/oder gar keine Werte, bieten wir hier gar nicht erst an
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
ICDC / CEN / 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:
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: May 9, 2022], provided in netCDF file format by the Integrated Climate Data Center ICDC, CEN, University of Hamburg
Global:
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.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: May 9, 2022].
und mit der folgenden Danksagung:
Thanks to ICDC, CEN, University of Hamburg for data support.