結合Python編程與ArcGIS工具，通過AI輔助方法實現蒸散發與植被總初級生產力估算。學習國際流行的Penman-Monteith模型，掌握數據獲取、處理、分析和可視化全流程，培養生態水文與雙碳領域的實踐應用能力。通過DeepSeek、豆包等AI工具輔助代碼編寫和數據處理，大幅提高科研和分析效率。

第一章 概述與理論基礎

1、目標與框架介紹

1)蒸散發及其組成(植被蒸騰Ec、土壤蒸發Es、冠層截留Ei)

2)植被總初級生產力與碳水耦合基本原理

3)適用范圍：生態水文相關行業、雙碳相關行業

4)AI應用: 利用AI工具快速檢索和總結最新研究進展與應用案例

2、蒸散發與光合作用阻抗原理

1)植物水分平衡、生長和代謝關系

2)光合作用效率與生態適應性理論

3)Penman-Monteith模型介紹與應用

4)AI應用: 使用AI工具可視化模型內部關系，提升學習效率

第二章 Python工具與AI輔助

1、Python環境配置與基礎應用

1)Jupyter Notebook與Anaconda安裝與管理

2)虛擬環境配置與依賴庫管理

3)科學計算庫使用(Numpy, Pandas, Matplotlib)

4)AI應用: 利用AI工具輔助環境配置與故障排除

2、數據處理與AI輔助編程

1)異常值處理、文本轉換和空缺值填補

2)自動化數據處理流程構建

3)AI應用: AI輔助處理異常值與缺失值

第三章 ArcGIS操作與數據自動化

1、ArcGIS基礎操作

1)創建與打開地圖文檔、加載數據、保存文檔

2)圖層操作、坐標系統定義、要素屬性查詢

3)數據格式轉換(EXCEL/TXT與Shapefile互轉)

4)AI工具快速查詢ArcGIS功能與參數說明

2、柵格數據處理與地圖制圖

1)柵格值提取與批量處理2)數據裁剪與區域分析3)地圖版面設計與專業制圖

3、ArcPy編程與AI自動化

1)ArcPy基礎編程技巧2)AI輔助自動化工作流構建

3)批量數據處理與分析4)AI工具生成ArcPy腳本框架與代碼

第四章 數據獲取與預處理

1、站點數據獲取與基本處理

1)FLUXNET2015數據集獲取2)AI輔助觀測數據的空缺值填補

3)AI輔助數據的標準化處理4)AI輔助觀測數據的異常值剔除

2、蒸散發觀測數據的高階處理

1)能量、通量與蒸散發之間的轉換2)能量閉合率評價3)余項法能量閉合訂正4)波文比能量閉合訂正

3、NEE觀測數據的高階處理

1)凈生態系統生產力計算2)白天與夜間土壤呼吸計算3)植被總初級生產力計算

4、區域數據獲取與處理

1)GLASS全球陸地表面遙感數據集下載2)AI輔助LAI數據格式轉換與投影定義

3)AI輔助站點值提取與數據插補4)DownThemAll!批量下載與數據匯總

第五章 站點蒸散發拆分及氣孔導度計算

1、土壤蒸發計算

1)土壤可利用能量計算2)土壤蒸發分數計算3)土壤平衡蒸發計算

2、植被蒸騰與冠層導度計算

1)冠層可利用能量計算2)干濕表常數計算3)飽和水汽壓和溫度關系曲線斜率計算4)空氣動力學導度與冠層導度數值計算

3.1)時間序列數據可視化2)AI輔助多變量關系分析

第六章 區域尺度GPP模擬與評估

1、數據處理與模型構建

2、植被總初級生產力估算

第七章 區域ET產品獲取與融合

1、區域ET產品概述與特點

2、區域ET產品下載與處理

3、區域ET產品的驗證與多產品融合

第八章 區域GPP產品獲取與融合

1、區域GPP產品概述與特點

2、區域GPP產品下載與處理

3、區域GPP產品的不確定性評估與融合

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