"Sihtfinantseerimine" projekt SF0180009Bs11
SF0180009Bs11 (SF0180009Bs11) "Taimkatte kvantitatiivne kaugseire (1.01.2011−31.12.2016)", Andres Kuusk, Tartu Observatoorium.
SF0180009Bs11
Taimkatte kvantitatiivne kaugseire
Quantitative remote sensing of vegetation covers
1.01.2011
31.12.2016
Teadus- ja arendusprojekt
Sihtfinantseerimine
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.8. Keskkonnaseisundit ja keskkonnakaitset hõlmavad uuringudT270 Keskkonnatehnoloogia, reostuskontroll1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia20,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.3. Kosmoseuuringud ja astronoomiaP520 Astronoomia, kosmoseuuringud, kosmosekeemia 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)80,0
AsutusRollPeriood
Tartu Observatooriumkoordinaator01.01.2011−31.12.2016
PerioodSumma
01.01.2011−31.12.201180 150,00 EUR
01.01.2012−31.12.201280 150,00 EUR
01.01.2013−31.12.201380 150,00 EUR
01.01.2014−31.12.201480 150,00 EUR
01.01.2015−31.12.201580 150,00 EUR
01.01.2016−31.12.201680 150,00 EUR
480 900,00 EUR

Parasvöötmes on enamusel maapinnast taimkate. Taimkatte struktuuri tundmine on oluline kliima, keskkonnaprotsesside ja süsinikuringe mõistmisel ja kvantitatiivsel kirjeldamisel. Süsiniku vood taimedega kaetud maapinna ja atmosfääri vahel on oluliselt suuremad kui CO2 emissioon fossiilsete kütuste põletamisel. Taimkatte ja palja maapinna füüsikaliste omaduste (albeedo, soojusjuhtivus, aurumine) suurte erinevuste tõttu kujundab taimkate maapinna energiabilanssi. Fotosüntees ja aurumine sõltuvad fotosünteesiva biomassi hulgast. Taimede bioproduktsioon on oluline lüli süsinikuringes. Kvantitatiivne maismaa ökosüsteemi rolli hindamine süsinikuringes aitab mõista biosfääri ja atmosfääri vastasmõjusid globaalsete muutuste kontekstis ning aitab kaasa kliimapoliitika kujundamisele. Projekt on suunatud kaugseire metoodika täiustamisele ning kaugseire abil keskkonnaprotsesside uurimisele.
In the temperate zone most of land surface is covered with vegetation. Information about the structure of vegetation canopies is relevant for a number of climate, environmental and carbon cycling applications. Carbon fluxes between land and the atmosphere are an order of magnitude larger than the CO2 emissions from fossil fuels. Due to the drastic difference in the reflectance of vegetation and bare soil, vegetation cover drives the energy budget of the ground surface. The photosynthesis and evaporation depend on the amount of photosynthetic biomass. Vegetation gross primary production is a key component between the biosphere and atmosphere carbon fluxes. Evaluation of the role of terrestrial ecosystems in the carbon budget can improve our understanding of the feedbacks between the terrestrial biosphere and the atmosphere in the context of global change and facilitate climate-policy decisions. The project will advance remote sensing and other fields of science where remote sensing is needed.
Vastavalt taotlusele oli projekt suunatud kaugseire metoodika täiustamisele ning kaugseire abil keskkonnaprotsesside uurimisele. Arendati edasi taimkatte kiirguslevi mudeleid, loodi aparatuuri metsade kiirgusrežiimi uurimiseks, tehti rohkesti metsade peegeldusomaduste ja puistute võrastiku struktuuri mõõtmisi, et parametriseerida metsade kiirguslevi mudeleid. Loodi kolme hektarilist täiskasvanud puistut kirjeldav andmebaas, kahte neist puistuist kasutati taimkatte kiirguslevi mudelite rahvusvahelise võrdluse RAMI testobjektidena. Mõõdetud metsade kõrge nurklahutusega indikatrissid on unikaalsed, need aitavad edasi arendada metsa kiirguslevi mudeleid ning ühe suuna mõõtmistest metsade albeedo hindamise algoritme. Töötati välja uus meetod poolsfäärifotodelt puistu võrastiku läbipaistvuse mõõtmiseks. Teoreetilise analüüsiga näidati, et ligi 30 aastat kogu maailmas taimkatte läbipaistvuse ja LAI mõõtmiseks kasutatav analüsaator LAI-2000 annab nihutatud läbipaistvuse hinnangu. Nii on nihutatud ka LAI ja lehestiku grupeerumise hinnangud. Koostati SMEAR-Estonia ümbruse metsade 17-m lahutusega albeedo ja LAI kaardid. Testiti MODIS-e taimkatte NPP produkti, loodi kiirguse kasutamise efektiivsuse põhimõttel töötav Eesti maismaa taimkatte GPP ja NPP mudel EST_PP. Töötati välja meetodid lennukilidari mõõtmisandmetest põllumaade metsastumise ja puude elusvõra pikkuse hindamiseks. Detailseist puistute struktuuri mõõtmistest selgus, et varasemad Skandinaavia allomeetrilised mudelid annavad biomassi nihutatud hinnangu. Alustati spektraalse valgustatuse süstemaatilisi mõõtmisi Eesti Keskkonnaobservatooriumi SMEAR-programmi toeks. Süstemaatilised kaugseiremõõtmised lubavad märgata kliimamuutustest tingitud muutusi metsade struktuuris ja produktsioonis. Mõõtmistel kasutatud seadmed on metroloogiliselt uuritud TO optikalaboris.