Comparative Analysis of High-Resolution Urban Biogenic CO2 Fluxes Using Multiple Versions of the Vegetation Photosynthesis and Respiration Model (VPRM)
Notice bibliographique
Résumé
The concentration of CO2 in the atmosphere is strongly influenced by vegetation photosynthesis, respiration, and soil activity. To accurately estimate urban anthropogenic CO2 emissions, it is essential to understand the carbon flux of vegetation in the city. Compared with rural areas, vegetation inside the cities is distributed more inhomogeneously and sometimes shows different behaviours. Therefore, we have tested and updated different versions of VPRM to achieve accurate high-resolution biogenic CO2 fluxes for urban areas.In the framework of the ICOS Cities project, we have tested multiple VPRM models with 10-meter spatial and hourly temporal resolution for the cities of Munich and Zurich. This involved deriving vegetation indices from Sentinel-2 satellite products, generating a detailed vegetation land cover dataset by merging multiple land cover and geospatial datasets, and using temperature and shortwave radiation fields from the Weather Research and Forecasting model (WRF). Additionally, we recalibrated the VPRM parameters using observations from flux towers across Europe.We tested three existing versions of VPRM, namely the standard VPRM (Mahadevan et al., 2008), UrbanVPRM (Hardiman et al., 2017), and a modified VPRM (Gourdji et al., 2022). While the standard VPRM was developed for non-urban vegetation, the UrbanVPRM and the modified VPRM were specifically designed to better represent vegetation and soil respiration. We thus expect them to be more capable of describing biogenic fluxes in cities. The results of all models are cross compared in the urban areas and evaluated using various observational data. This includes CO2 flux measurements from eddy covariance towers, sap flux density of selected trees and soil and grass respiration inside cities, among other metrics.Our research findings will contribute to precise estimation of high-resolution biogenic CO2 fluxes, specifically in the urban areas. ReferenceMahadevan, Pathmathevan, et al. “A satellite‐based biosphere parameterization for net ecosystem CO2 exchange: Vegetation Photosynthesis and Respiration Model (VPRM).” Global Biogeochemical Cycles 22.2 (2008).Hardiman, Brady S., et al. "Accounting for urban biogenic fluxes in regional carbon budgets." Science of the Total Environment 592 (2017): 366-372.Gourdji, Sharon M., et al. "A modified Vegetation Photosynthesis and Respiration Model (VPRM) for the eastern USA and Canada, evaluated with comparison to atmospheric observations and other biospheric models." Journal of Geophysical Research: Biogeosciences 127.1 (2022): e2021JG006290.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».