中国西南地区地形复杂，且易受云和雾的影响，往往导致野外和遥感观测难以精确开展，陆面过程模型的模拟精度较低。本书以西南地区陆地表层系统过程为研究对象，重点突破西南地区地形复杂、多云多雾等特征下地面观测、遥感产品高精度估算、陆地表层过程精细模拟中参数不确定性等关键科学问题，开展西南地区复杂地表陆表过程观测与模拟研究；联合多个站点形成陆表过程关键参数地面观测系统，制备陆面过程模型驱动和参数数据，反演区域关键陆表参数高精度遥感产品；将地面和遥感观测数据同化到陆面过程模型中，实现区域陆地表层系统过程模拟：搭建起西南地区陆地表层系统过程集成研究的框架，增强对西南地区陆地表层系统过程的理解。 本书可以作为高等院校地理科学类自然地理学和地理信息科学专业的参考书，也可供从事全球气候变化对区域影响评估与适应对策制定的研究人员和专业技术人员参考。

第1章 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 陆表过程观测系统
1.2.2 陆表参数遥感反演
1.2.3 陆表遥感产品真实性检验
1.2.4 陆表过程模拟
1.2.5 陆面数据同化技术
1.2.6 西南地区陆表过程监测与分析
1.3 研究内容与科学问题
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 研究目的
1.3.3 拟解决的关键科学问题
1.4 研究路径
参考文献
第2章 西南地区大气驱动数据制备
2.1 概述
2.2 现有大气驱动数据
2.3 基于动力降尺度的大气驱动数据制备
2.3.1 研究区
2.3.2 数据
2.3.3 方法
2.3.4 结果分析
2.4 基于机器学习的大气驱动数据制备
2.4.1 多源数据构建机器学习降尺度模型
2.4.2 结合Sentinel-2数据降尺度Himawari-8下行短波辐射
2.5 小结
参考文献
第3章 地面通量观测与分析
3.1 概述
3.2 研究区概况
3.3 通量数据处理方法
3.3.1 观测方法及项目
3.3.2 通量观测足迹分析
3.3.3 通量数据质量评价
3.4 不同时间尺度碳水通量的变化特征
3.4.1 碳水通量日变化特征
3.4.2 环境要素季节变化特征
3.4.3 碳水通量季节变化特征
3.4.4 季节性干旱下站点之间碳水通量的对比
3.5 环境要素对碳水通量的影响
3.5.1 环境要素对碳水通量的影响分析
3.5.2 季节性干旱下环境要素对碳水通量的影响
3.5.3 碳通量对降水脉冲的响应
3.6 讨论
3.6.1 碳水通量的变化特征
3.6.2 环境要素对碳水通量的影响
3.7 小结
参考文献
第4章 叶面积指数遥感反演
4.1 概述
4.2 山区叶面积指数反演主要问题
4.3 基于GOSAILT模型的山区叶面积指数反演模型
4.3.1 GOSAILT模型
4.3.2 基于GOSAILT模型的查找表构建
4.4 试验区及叶面积指数反演验证
4.4.1 试验区及数据处理
4.4.2 验证结果
4.5 小结
参考文献
第5章 地表温度重建
5.1 概述
5.1.1 地表温度遥感反演方法及产品
5.1.2 山区地表温度反演与挑战
5.1.3 地表温度重建研究进展
5.2 基于能量平衡云下温度重建
5.2.1 重建算法原理与参数化
5.2.2 地表短波净辐射反演
5.2.3 重建结果与讨论
5.2.4 误差讨论
5.2.5 参数影响
5.2.6 天气状况和时间差距的影响
5.3 基于随机森林的地表温度重建
5.3.1 数据来源及研究方法
5.3.2 云下地表温度重建结果
5.3.3 重建地表温度精度验证
5.4 小结
参考文献
第6章 土壤水分遥感反演
6.1 概述
6.2 基于机器学习算法的复杂地表高分辨率土壤水分反演算法
6.2.1 最优预测因子敏感性分析
6.2.2 基于机器学习算法的土壤水分反演模型构建
6.3 高分辨率土壤水分验证
6.3.1 土壤水分空间分布特征
6.3.2 土壤水分反演结果验证
6.4 小结
参考文献
第7章 植被动态过程模型
7.1 概述
7.1.1 Biome-BGC模型研究进展
7.1.2 Biome-BGC模型原理及优势
7.1.3 PEST参数敏感性分析
7.1.4 PEST参数优化
7.2 模型参数优化结果评价
7.2.1 槽上退耕农田站
7.2.2 虎头村苗圃站
7.3 西南喀斯特地区碳水通量时空分布特征
7.3.1 数据来源与预处理
7.3.2 西南喀斯特地区碳水通量时间分布特征
7.3.3 西南喀斯特地区碳水通量空间分布特征
7.4 小结
参考文献
第8章 水文过程模拟
8.1 概述
8.2 岩溶水文模型概述
8.3 典型岩溶流域概况
8.3.1 重庆青木关流域
8.3.2 广西木连流域
8.3.3 贵州陈旗流域
8.3.4 三个岩溶小流域的水文相似性与差异
8.3.5 建模基础数据
8.4 岩溶-流溪河模型建模及参数优选
8.4.1 流溪河模型
8.4.2 岩溶-流溪河模型
8.4.3 模型参数及其自动优选方法
8.5 模型模拟效果验证
8.5.1 青木关流域模拟结果
8.5.2 木连流域模拟结果
8.5.3 陈旗流域模拟结果
8.5.4 三个流域模拟结果对比
8.6 模型评估及不确定性分析
8.6.1 模型输入数据的不确定性
8.6.2 模型结构的不确定性
8.6.3 模型参数的不确定性
8.7 小结
参考文献
第9章 陆表过程模型的模拟与同化
9.1 概述
9.1.1 陆表过程模型介绍
9.1.2 CLM模型介绍
9.1.3 陆表数据同化
9.2 基于CLM的西南地区陆表变量模拟
9.2.1 模型的移植以及数据制备
9.2.2 CLM模拟结果
9.3 模型的结果分析
9.3.1 表层土壤水分数据验证
9.3.2 蒸散发数据验证
9.4 小结
参考文献
第10章 西南干旱监测
10.1 概述
10.2 数据与方法
10.2.1 数据
10.2.2 研究方法
10.3 西南地区干旱下森林恢复力监测