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黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游地表温度同步观测数据集

中游人工绿洲生态水文实验区地表温度同步观测的目的在于获取不同地表特征的日变化温度数据和热红外传感器飞行期间大棚薄膜、屋顶、道路、沟渠、水泥地等下垫面的同步地表温度,用于支持航空飞行TASI资料反演地表温度的验证和尺度效应分析。 1、观测时间、内容以及观测方式 2012年6月25日:沟渠和沥青公路使用手持式红外温度计进行观测,观测频率为5min一次。 2012年6月26日:沟渠和沥青公路使用手持式红外温度计进行观测,观测频率为5min一次;大棚薄膜和水泥地使用固定自记点温计进行观测,观测频率为1s一次。 2012年6月29日:水泥地使用手持式红外温度计进行观测,在TASI传感器进入观测上空时进行连续观测;大棚薄膜和水泥地使用固定自记点温计进行观测,观测频率为1s一次。 2012年6月30日:沥青公路、沟渠、裸土、西瓜地和田埂使用手持式红外温度计进行观测,TASI传感器进入观测上空时进行连续观测,其他时间每5min观测一次;大棚薄膜和水泥地使用固定自记点温计进行观测,观测频率为1s一次。 2012年7月10日:沥青公路、沟渠、裸土、西瓜地和田埂使用手持式红外温度计进行观测,TASI传感器进入观测上空每1min观测一次,其他时间每5min观测一次;水泥地使用固定自记点温计进行观测,观测频率为6s一次。 2012年7月26日:沥青公路、水泥地、裸土和西瓜地使用手持式红外温度计进行观测,WiDAS传感器进入观测上空进行连续观测,其他时间每5min观测一次;水泥地和大棚薄膜使用固定自记点温计进行观测,观测频率为6s一次。 2012年8月2日:玉米地和水泥地使用手持式红外温度计进行观测,其中玉米地观测根据WiDAS飞行的航带选择观测点,共选取了12个航带,每个航带下选择一个观测点在WiDAS传感器进入观测上空进行连续观测;水泥地和大棚薄膜使用固定自记点温计进行观测,观测频率为6s一次。 2012年8月3日:玉米地和水泥地使用手持式红外温度计进行观测,其中玉米地观测根据WiDAS飞行的航带选择观测点,共选取了14个航带,每个航带下选择3个观测点在WiDAS传感器进入观测上空进行连续观测;水泥地和大棚薄膜使用固定自记点温计进行观测,观测频率为6s一次。 2、观测仪器参数及标定 固定自记点温计的视场角约10°, 塑料薄膜架设高度约0.5m,水泥地面的架设高度约1m,均采用垂直观测;手持式红外温度计视场角为1°,观测比辐射率设为0.95。所有观测仪器在使用过程中分别于2012年7月6、2012年8月5和2012年9月20进行了3次标定。 3、数据的存储 所有观测数据均用Excel格式存储。

2017-08-21

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游核心试验区机载激光雷达DSM点云数据

2012年7月19日,在黑河中上游的核心观测区域,利用运12飞机,搭载Leica公司ALS70,开展了lidar航空遥感飞行试验。ALS70激光波长为1064纳米,多次回波(1,2,3和末次)。中游地区飞行相对高度1500米(海拔高度2700米),平均点云密度4点/平方米。通过参数检校、点云自动分类和人工编辑等步骤,最终形成DEM和DSM数据产品。

2017-08-21

黑河生态水文遥感试验:热红外高光谱航空遥感(2012年7月4日)

2012年7月4日,在黑河中游的30*30公里核心观测区域、临泽测区和黑河河道,利用运12飞机,搭载TASI传感器开展了热红外高光谱航空遥感数据飞行试验。TASI传感器波长范围为8-11.5微米,空间分辨率为3米。飞行高度为1000米。航空测量获取的数据,利用同步测量的坐标数据和大气数据,经过几何和大气校正,得到大气校正后的地表辐亮度,并进行温度发射率分离,得到地表温度数据。

2017-08-21

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游L波段机载微波辐射计数据集(2012年7月7日)

本数据集为L波段机载微波辐射计于2012年7月7日获取,地点在黑河中游地区。 其中L波段频率为1.4GHz,天顶角观测,V极化与H极化信息;飞机13:40(北京时间,下同)从张掖机场起飞,15:10降落。飞行历时4小时。在观测期间,飞行高度2000 m左右,飞行速度220-250km/hr左右。 原始数据分为两部分,分别为微波辐射计数据和地理位置KMZ数据。微波辐射计数据包括V极化与H极化两个数据文件,分辨率600 m,每个数据文件包含所观测TB值和对应扫描波束ID、入射角、位置、时间标记(UTC)和其他飞行姿态信息。KMZ文件给出38.5入射角下飞区域行1公里网格TB值分布数据。飞机前和结束时微波辐射计分别进行了“热”和“冷”辐射校正。微波辐射计数据应考虑电磁波干扰影响,V极化TB值受电磁波干扰较强,H极化受影响较小。

2017-08-20

黑河生态水文遥感试验:可见光/近红外、热红外多角度航空遥感(2012年7月26日)

2012年7月26日在黑河中游的5*5公里加密区,利用运12飞机,搭载WIDAS传感器,开展了可见光/近红外、热红外的多角度航空遥感试验。WIDAS系统集成了:高分辨率相机一台、可见光/近红外5波段多光谱相机两台(最大视场角48°)和热像仪一台(最大视场角46°)。获取的数据信息为,高分辨率CCD:0.2米;多光谱分辨率:1米;热像仪分辨率:4.8米。

2017-08-19

黑河生态水文遥感试验:非均匀下垫面地表蒸散发的多尺度观测试验-通量观测矩阵数据集(张掖湿地站涡动相关仪)

该数据集包含了2012年6月25日至9月26日的通量观测矩阵中湿地站涡动相关通量观测数据。站点位于甘肃省张掖市,下垫面是湿地。观测点的经纬度是100.44640E, 38.97514N,海拔1460.00m。涡动相关仪架高5.2m,采样频率是10Hz,超声朝向是正北向,超声风速仪与CO2/H2O分析仪之间的距离是25cm。 涡动相关仪的原始观测数据为10Hz,发布的数据是采用Edire软件后处理的30分钟数据,其处理的主要步骤包括:野点值剔除,延迟时间校正,角度订正,坐标旋转(二次坐标旋转),频率响应修正,超声虚温修正和密度(WPL)修正等。同时对各通量值进行质量评价,主要是大气平稳性(Δst)和湍流相似性特征(ITC)的检验。对Edire软件输出的30min通量值也进行了筛选:(1)剔除仪器出错时的数据;(2)剔除降水前后1h的数据;(3)剔除10Hz原始数据每30min内缺失率大于3%的数据;(4)剔除夜间弱湍流的观测数据(u*小于0.1m/s)。观测数据的平均周期为30分钟,一天48个数据,缺失数据标记为-6999。因仪器漂移等原因引起的可疑数据用红色字体标识。 发布的观测数据包括:日期/时间Date/Time,风向Wdir(°),水平风速Wnd(m/s),侧向风速标准差Std_Uy(m/s),超声虚温Tv(℃),水汽密度H2O(g/m3),二氧化碳浓度CO2(mg/m3),摩擦速度Ustar(m/s),稳定度Z/L(无量纲),感热通量Hs(W/m2),潜热通量LE(W/m2),二氧化碳通量Fc(mg/(m2s)),感热通量的质量标识QA_Hs,潜热通量的质量标识QA_LE,二氧化碳通量的质量标识QA_Fc。感热、潜热、二氧化碳通量的质量标识分为三级(质量标识0:(Δst <30, ITC<30); 1: (Δst <100, ITC<100); 其余为2)。数据时间的含义,如0:30代表0:00-0:30的平均;数据以*.xls格式存储。 多尺度观测试验或站点信息请参考Liu et al. (2016),观测数据处理请参考Xu et al.(2013)。

2017-07-09

黑河生态水文遥感试验:非均匀下垫面地表蒸散发的多尺度观测试验-径流观测数据集(降水观测比对场)

该数据集包含了2012年6月12日至11月22日的黑河中游径流加密观测中的降水比对观测数据。降水比对场位于甘肃省张掖市甘州区长安乡上头闸村即通量观测矩阵的1号点。观测点的经纬度是N38°53'36.06",E100°21'28.92",海拔1559米。数据说明包括以下部分: 降水量分别采用5种不同高度、不同类型雨量计观测,观测频率1d。数据涵盖时间段6月12日至11月24日,单位(cm); 雨量计分别为:1、地面防溅雨量计(0.0米,称重式自计雨量计);2、人工标准雨量计(0.7米,人工观测);3、虹吸式自己雨量计(1.0米,纸质自动记录);4、称重式雨量计(1.5米,带防风隔栅自动记录);5、翻斗式雨量计(1.5米,自动记录)。 缺值数据统一采用字符串-6999表示。 多尺度观测试验或站点信息请参考Liu et al. (2016),观测数据处理请参考He et al.(2016)。

2017-01-08

黑河生态水文遥感试验:非均匀下垫面地表蒸散发的多尺度观测试验-通量观测矩阵数据集(大满超级站)

该数据集包含了2012年5月10日至9月26日的通量观测矩阵中超级站气象观测数据。站点位于甘肃省张掖市大满灌区农田内,下垫面是玉米地。观测点的经纬度是100.37223E, 38.85551N,海拔1556.06m。风速与风向传感器分别架设在3米、5米、10米、15米、20米、30米、40米处,共7层,朝向正北;空气温度、相对湿度传感器分别架设在3米、5米、10米、15米、20米、30米、40米处,共7层,朝向正北;CO2廓线传感器分别架设在3米、5米、10米、15米、20米、30米、40米处,共7层,朝向正北;大气压力传感器安装在2米处,自计式雨量计安装在塔西侧约8米处,架高2.5m;四分量辐射仪安装在12米处,朝向正南;两个红外表面温度传感器安装在12米处,朝向正南,红外表面温度传感器支臂朝向正南,探头朝向是垂直向下;光合有效辐射传感器安装在12米处,朝向正南;土壤热流板(自校正式)(3块)依次埋设在地下6 cm处,朝向正南距离塔体2米处;其中两块埋设在棵间,一块埋设在植株下面。平均土壤温度传感器TCAV埋设在地下2 cm处,朝向正南距离塔体2米处; 土壤温度传感器探头埋设在地表0cm和地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120 cm和160 cm处,并距离气象塔2米的正南方;土壤水分传感器分别埋设在地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120 cm和160 cm处,并距离气象塔2米的正南方; 观测项目有:风速(WS_3m、WS_5m、WS_10m、WS_15m、WS_20m、WS_30m、WS_40m)(单位:米/秒)、风向(WD_3m、WD_5m、WD_10m 、WD_15m、WD_20m、WD_30m、WD_40m)(单位:度)、空气温湿观测(Ta_3m、Ta_5m、Ta_10m、Ta_15m、Ta_20m、Ta_30m、Ta_40m和RH_3m、RH_5m、RH_10m、RH_15m、RH_20m、RH_30m、RH_40m)(单位:摄氏度、百分比)、大气压观测(Press)(单位:百帕)、降水观测(Rain)(单位:毫米)、CO2浓度和水汽密度观测(CO2_3m、CO2_5m、CO2_10m、CO2_15m、CO2_20m、CO2_30m、CO2_40m和H2O_3m、H2O_5m、H2O_10m、H2O_15m、H2O_20m、H2O_30m、H2O_40m)(单位:微摩尔/摩尔、毫摩尔/摩尔)、四分量辐射(DR、UR、DLR_Cor、ULR_Cor、Rn)(单位:瓦/平方米)、地表红外辐射温度(IRT_1、IRT_2)(单位:摄氏度)、光合有效辐射(PAR)(单位:瓦/平方米)、平均土壤温度(TCAV_2cm)(单位:摄氏度)、土壤热通量(Gs_1、Gs_2、Gs_3)(单位:瓦/平方米)、 多层土壤水分(Ms_2cm、Ms_4cm、Ms_10cm、Ms_20cm、Ms_40cm、Ms_80cm、Ms_120cm、Ms_160cm)(单位:百分比)和多层土壤温度(Ts_0cm、Ts_2cm、Ts_4cm、Ts_10cm、Ts_20cm、Ts_40cm、Ts_80cm、Ts_120cm 、Ts_160cm)(单位:摄氏度) 。观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天1440个数据(每10min),若出现数据的缺失,则由-6999标示;(2)剔除有重复记录的时刻;(3)删除了明显超出物理意义或超出仪器量程的数据;(4)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2012-6-10 10:30;(5)命名规则为:AMS+站点编号 。 多尺度观测试验或站点信息请参考Liu et al. (2016),观测数据处理请参考Xu et al.(2013)。

2017-01-06

黑河生态水文遥感试验:非均匀下垫面地表蒸散发的多尺度观测试验-通量观测矩阵数据集(12号点自动气象站)

该数据集包含了2012年5月10日至9月21日的通量观测矩阵中12号点的自动气象站观测数据。站点位于甘肃省张掖市大满灌区农田内,下垫面是玉米。观测点的经纬度是100.36631E, 38.86515N,海拔1559.25m。空气温度、相对湿度传感器架设在5m处,朝向正北;气压与翻斗式雨量计安装在2米、10米处;风速与风向传感器架设在10米,朝向正北;四分量辐射仪安装在6米处,朝向正南;两个红外表面温度传感器安装在4米处,朝向正南支臂朝向正南,探头朝向是垂直向下;土壤温度探头埋设在地表0cm和地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、60cm和100 cm处,并距离气象塔2米的正南方;土壤水分传感器分别埋设在地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、60cm和100cm处,并距离气象塔2米的正南方;土壤热流板(3块)依次埋设在地下6 cm处,其中两块埋设在棵间,一块埋设在植株下面。观测项目有:空气温湿观测(Ta_5m、RH_5m)(单位:摄氏度、百分比)、气压(Press)(单位:百帕)、降水(Rain)(单位:毫米)、风速(WS_10m)(单位:米/秒)、风向(WD_10m)(单位:度)、辐射四分量(DR、UR、DLR_Cor、ULR_Cor、Rn)(单位:瓦/平方米)、地表辐射温度(IRT_1、IRT_2)(单位:摄氏度)、土壤热通量(Gs_1、Gs_2、Gs_3)(单位:瓦/平方米)、 多层土壤水分(Ms_2cm、Ms_4cm、Ms_10cm、Ms_20cm、Ms_40cm、Ms_60cm、Ms_100cm)(单位:百分比)和多层土壤温度(Ts_0cm、Ts_2cm 、Ts_4cm 、Ts_10cm、Ts_20cm、Ts_40cm、Ts_60cm、Ts_100cm )(单位:摄氏度) 。观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天1440个数据(每10min),若出现数据的缺失,则由-6999标示;(2)剔除有重复记录的时刻;(3)删除了明显超出物理意义或超出仪器量程的数据;(4)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2012-6-10 10:30;(5)命名规则为:AMS+站点编号 。 多尺度观测试验或站点信息请参考Liu et al. (2016),观测数据处理请参考Xu et al.(2013)。

2017-01-06

黑河生态水文遥感试验:非均匀下垫面地表蒸散发的多尺度观测试验-径流观测数据集(8号点-高台桥)

该数据集包含了2012年6月17日至11月24日的黑河中游径流加密观测中8号点的河流水位和流速观测数据。观测点位于甘肃省张掖市高台县黑河桥,河道宽度210米。河床为泥沙,断面稳定。观测点的经纬度是N39°23'22.93",N 99°49'37.29",海拔1347米。数据说明包括以下两部分: 水位观测:采用SR50超声测距仪,数据涵盖时间段6月17日至11月24日,观测频率30分钟,单位(cm); 流量观测:通过最新技术手段ADCP监测流量,获取精确的水位流量曲线,依托水位过程观测获得径流量变化过程。单位(m3 s-1); 缺值数据统一采用字符串-6999表示。 多尺度观测试验或站点信息请参考Liu et al. (2016),观测数据处理请参考He et al.(2016)。

2017-01-05