Photosynthetisch aktive Strahlung FAPAR aus SPOT/PROBA-V/S3-OLCI
Übersicht
- Zugang
- Beschreibung
- Parameter
- Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
- Datenqualität
- Kontaktperson
- Referenzen
- Datenzitat
Zugang
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.
- FAPAR-Daten auf 0.5° Auflösung ansehen mit dem LAS Spot/Proba-V | Proba-V/S3OLCI
- Zugriff auf FAPAR-Daten auf 0.5° Auflösung via OPeNDAP
- Datenzugriff (alle Auflösungen) über Filesystem: /data/icdc/land/fapar_spot_proba_v
Beschreibung
Der Parameter "Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation (FAPAR)" ist ein Maß für den Anteil solarer Einstrahlung der von lebender, Photosynthese betreibender Vegetation absorbiert wird. Lediglich die grünen, vitalen Bestandteile der Vegetation tragen hierzu bei so dass man FAPAR z. B. als Maß für den Gesundheitszustand einer Vegetationsbedeckung ansehen kann. Zudem ist FAPAR einer der Oberflächenparameter mittels dem sich CO2 Assimilation und Wasserabgabe via Evapotranspiration der Vegetation quantifizierten lassen. FAPAR hängt von einer Vielzahl Faktoren ab, z. B. der horizontalen wie vertikalen Struktur der Vegetation, den optischen Eigenschaften der relevanten Vegetationselemente, den atmosphärischen Gegebenheiten und den Einfallswinkeln von solarer Einstrahlung und Aufnahmegerät; letztere werden durch die Verwendung von täglich aufintegrierten FAPAR Beobachtungen weitgehend minimiert.
Eingangsgrößen sind die Sonneneinfallsrichtungskorrigierten normalisieren SPOT-4 und -5, PROBA-V und seit neuestem Sentinel-3 OLCI am-Oberrand-der-Vegetation Reflektanzen in verschiedenen Spektralbereichen (12 für Sentinel-3 OLCI, 3 sonst). Normalisierung der Reflektanzen erfolgt über einen 30-Tages Zeitraum mit bevorzugter Gewichtung der aktuellsten Reflektanzmessungen. Diese Reflektanzen werden im einem Neuronalen-Netzwerk-Ansatz benutzt um die FAPAR zu bestimmen; das neuronale Netz wird dafür mit einer besten Abschätzung der FAPAR aus den MODIS und CYCLOPES Produkten trainiert. Für die Kalibrierung des Neuronalen Netzes für Sentinel-3 OLCI Daten werden PROBA-V Daten verwendet.
Für mehr Information verweisen wir auf die ATBDs unter Referenzen.
Wir bieten mehrere Versionen der Datensätze an die über COPERNICUS Global Land Services (siehe Referenzen) verfügbar sind.
Die Daten werden von VITO im netCDF Format mit 1/112° (rund 1km, SPOT / PROBA-V) und mit 1/336° (rund 1/3 km, PROBA-V / Sentinel-3 OLCI) Gitterzellenauflösung und globaler Abdeckung angeboten. Diese Daten stehen am ICDC zur Verfügung. Zusätzlich wurden die 1/112° SPOT/PROBA-V Daten und die 1/336° PROBA-V/S3-OLCI Daten am ICDC in ein 0,5° x 0,5° Plate Carree Gitter gemittelt; dabei wurde ein Blockmittel verwendet, d.h. nur die 1/112° (oder 1/336°) Gitterzellen die auch in einer der neuen 0,5° x 0,5° Gitterzellen liegen wurden für die Mittelung benutzt. Daten sind für geographische Breiten zwischen 70°S und 80°N verfügbar (PROBA-V / Sentinel-3 OLCS: 60°S bis 75°N). Wir weisen allerdings darauf hin, dass die Überdeckung mit gültigen Daten während des Winters dank fehlender Sonneneinstrahlung limitiert ist.
Letzte Aktualisierung des Datensatzes am ICDC: 21. März 2024.
Parameter
| Name | Bereich | Kommentare | 0.5° | 1/112° | 1/336° |
|---|---|---|---|---|---|
| Anteil photosynthetisch aktiver (400-700nm) von grüner Vegetation absorbierter Strahlung (FAPAR) | 0 ... 1 | Auflösung ist 0,25% | x | x | x |
| FAPAR RMSE | 0 ... 1 | Auflösung ist 0,04 | x | x | x |
| Anzahl Landpixel | 0 ... 3136 ... 28224 | pro 0,5° Gitterzelle (siehe Information in netCDF Datei) | x | ||
| Anzahl gültiger Datenpixel | 0 ... 3136 ... 28224 | pro 0,5° oder 1/112° oder 1/336° Gitterzelle (siehe Information in netCDF Datei) | x | x | x |
| Mittlere Anzahl gültiger Satellitenmesseungen | 0 ... 120 | pro 0,5° Gitterzelle | x | ||
| Kumulative Anzahl gültiger Satellitenmessungen | 0 ... 188160 ... 1693440 | pro 0,5° Gitterzelle | x | ||
| Länge der Zeitperiode vor dem aktuellen Datum | 0 ... 60 | x | x | ||
| Länge der Zeitperiode nach dem aktuellen Datum | 0 ... 60 | x | x | ||
| Bitkodierte Qualitätskennzahl | 0 ... 255 | x | x | ||
| Kennzahl des Oberflächentyps | 1, 10, 20, 40 |
Dominanter Oberflächentyp: Siehe flag_value und flag_meaning in der netCDF Datei |
x |
||
| (Primäre) Retrievalkennzahl | 0 ... 24 (... 114) |
Dominante Kennzahl des Retrievals: Siehe flag_value und flag_meaning in der netCDF Datei |
x |
||
| Sekundäre Retrievalkennzahl (PROBA-V/S3-OLCI) | 0 ... 114 |
Zweit-häufigste Kennzahl des Retrievals: Siehe flag_value und flag_meaning in der netCDF Datei |
x |
Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
Zeitraum und zeitliche Auflösung:
- 1998-11-10 bis 2020-04-30 (SPOT/PROBA-V) 2014-01-10 bis 2023-12-31 (PROBA-V/S3-OLCI)
- 10-tägige Abtastung, 60-tägige effektive Auflösung
Räumliche Abdeckung und Auflösung:
- Global
- Räumliche Auflösung: 0,5° x 0,5° und 1/112° x 1/112° (SPOT/PROBA-V), 0,5° x 0,5° und 1/336° x 1/336° (PROBA-V/S3-OLCI)
- Geographische Breite: 90°S bis 90°N; Daten nur für 60°S bis 80°N (75°N)
- Geographische Länge: 180°W bis 180°E
- Dimension: 360 Zeilen x 720 Spalten und 15680 Zeilen x 40320 Spalten (47040 Zeilen x 120960 Spalten)
- Höhe: Topographie folgend
Format:
- NetCDF
Datenqualität
Im Originaldatensatz (1/112° und 1/336° Auflösung) gibt es eine Qualitätskennzahl die bitweise zu lesen ist. Der Inhalt dieser Kennzahl ist auf der Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation | Copernicus Global Land Service Website unter dem Tab "Technical" gelistet (siehe Referenzen) .
Der zusätzlich angebotene Datensatz (0,5° x 0,5° Auflösung) beinhaltet zwei, relativ simple, separate Qualitätskennzahlen. Eine gibt über Regionen potenziell schlechterer Retrievalqualität Auskunft bzw. zeigt an wo das FAPAR-Retrieval von vornherein nicht funktioniert. Die andere informiert über die Retrievalqualität, d. h. wo Daten z. B. interpoliert worden sind oder wo eine Korrektur bzgl. der sub-optimalen Beobachtungsbedingungen in hohen Breiten bzw. bei großen Sonnenzenitwinkeln angewendet worden ist. Zusätzlich werden von vornherein nur gültige Daten (mit 1/112° oder 1/336° Auflösung) zur Berechnung des gröber aufgelösten FAPAR (mit 0,5° Auflösung) und dessen Unsicherheit verwendet. In den Parametern geben wir dann die Anzahl der Landpixel, die Anzahl der gültigen Pixel und die Anzahl der nutzbaren Satellitendatenpixel, als Maß für die Verläßlichkeit des Wertes pro 0,5° x 0,5° Gitterzelle. Wir empfehlen in diesem Zusammenhang auch den Text in den netCDF Dateien zu lesen. Im SPOT/PROBA-V Produkt haben wir FAPAR-Werte mit einem mittleren relativen Fehler von mehr als 50% vom Produkt ausgeschlossen.
FAPAR Produkte sind validiert worden und mit anderen Produkten verglichen worden - auf globaler wie regionaler Skala, für einzelne Biome und auch bzgl. der zeitlichen Entwicklung - und haben gute bis sehr gute Qualität. Die globale Verteilung ist räumlich konsistent. Zeitserien zeigen wenig Rauschen und sind konsistent über mehrere Jahre hinweg. Mehr Information zum Validationsprozess und den Resultaten ist in den Validationsberichten unter Referenzen zu finden.
Im PROBA-V/S3-OLCI gibt es von Juni auf Juli 2020, d.h. mit dem Wegfall von PROBA-V, Sprünge in den Daten die regional unterschiedlich stark ausgeprägt sind.
Kontaktperson
Frederic Baret
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), France
email: frederic.baret (at) avignon.inra.frBruno Smets
VITO, Belgium
email: Bruno.Smets (at) vito.beStefan Kern
University of Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de
Referenzen
Literatur:
- ATBD PROBA2VGT report, ALGORITHM THEORETHICAL BASIS DOCUMENT, Gio Global Land Component -Lot I, ”Operation of the Global Land Component” (pdf, nicht barrierefrei)
- Algorithm Theoretical Basis Document: ATBD_v2_issueI1.41 (pdf, nicht barrierefrei)
- Product User Guide for Version 2: PUM_v2_issue1.33 (pdf, nicht barrierefrei)
- Validationsreports for SPOT: QAR_v2_issueI2.01 (pdf, nicht barrierefrei)
- Validationsreports for PROBA-V: QAR_v2_issueI1.40 (pdf, nicht barrierefrei)
- Scientific Quality Evaluation for version 1 & 2: SQE2018_v1v2_issueI1.00 (pdf, nicht barrierefrei)
- Scientific Quality Evaluation - Cross-cutting consistency: SQE2018_CCR_issueI1.00 (pdf, nicht barrierefrei)
- Baret, F., Weiss, M., Lacaze, R., Camacho, F., Makhmara, H., Pacholczyk, P., and Smets, B. (2013), GEOV1: LAI, FAPAR Essential Climate Variables and FCover global times series capitalizing over existing products. Part1: Principles of development and production. Remote Sensing of Environment, 137, 299–309.
- Baret, F., Hagolle, O., Geiger, B., Bicheron, P., Miras, B., Huc, M., Berthelot, B., Weiss, M., Samain, O., Roujean, J. L. et al. (2007), LAI, fAPAR and fapar CYCLOPES global products derived from VEGETATION. Part 1: Principles of the algorithm. Remote Sensing of Environment, 110, 275-286.
- Camacho, F., Cernicharo, J., Lacaze, R., Baret, F., and Weiss, M. (2013), GEOV1: LAI, FAPAR Essential Climate Variables and FCover global time series capitalizing over existing products. Part 2: Validation and inter-comparison with reference products. Remote Sensing of Environment, 137, 310-329.
- Verger, A., Baret, F., and Weiss, M. (2014), Near real-time vegetation monitoring at global scale. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 7, 3473-3481.
- Tote, C., Swinnen, E., Sterckx, S., and 10 others (2018), Evaluation of PROBA-V Collection 1: Refined Radiometry, Geometry, and Cloud Screening. Remote Sensing, 10(9), 1375, http://doi.org/10.3390/rs10091375
Websites:
- COPERNICUS Global Land Service, http://land.copernicus.eu/global/products/fcover
- Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation | Copernicus Global Land Service, http://land.copernicus.eu/global/products/fapar
Datenzitat
Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:
Baret, F., et al. (2013). GEOV1: LAI and FAPAR essential climate variables and FCOVER global time series capitalizing over existing products. Part1: Principles of development and production. Remote Sensing of Environment, 137: 299-309
Camacho, F., et al. (2013). GEOV1: LAI, FAPAR Essential Climate Variables and FCOVER global time series capitalizing over existing products. Part 2: Validation and intercomparison with reference products. Remote Sensing of Environment 137: 310-329
SPOT/PROBA-V: The product was generated by the land service of Copernicus, the Earth Observation program of the European Commission. The research leading to the current version of the product has received funding from various European Commission Research and Technical Development programs. The product is based on SPOT/VGT 1km data ((c) CNES / PROBA-V 1km data ((c) ESA and distributed by VITO) [when using the coarse-resolution data: provided on 0.5 degree x 0.5 degree plate carree grid] [last access date: August 26, 2020] in netCDF file format by the Integrated Climate Data Center (ICDC) University of Hamburg, Hamburg, Germany.
PROBA-V/S3-OLCI: The product was generated by the global component of the Land Service of Copernicus, the Earth Observation program of the European Commission. The research leading to the current version of the product has received funding from various European Commission Research and Technical Development programs. The product is based on PROBA-V and Sentinel-3 data (© ESA) [when using the coarse-resolution data: provided on 0.5 degree x 0.5 degree plate carree grid] [last access: March 15, 2024] in netCDF file format by the Integrated Climate Data Center (ICDC) University of Hamburg, Hamburg, Germany.