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黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(大满超级站宇宙射线土壤水分-2016)

该数据集包含了2016年1月1日至2016年12月31日的宇宙射线仪器(crs)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100.3722E, 38.8555N,海拔1556m,仪器探头底部距地面0.5m,采样频率是1小时。 宇宙射线仪器的原始观测项目包括:电压Batt(V)、温度T(℃)、相对湿度RH(%)、气压P(hPa)、快中子数N1C(个/小时)、热中子数N2C(个/小时)、快中子采样时间N1ET(s)及热中子采样时间N2ET(s)。发布的数据为经过处理计算后的数据,数据表头包括:Date Time(日期 时间)、P(气压 hPa)、N1C(快中子数 个/小时)、N1C_cor(气压订正的快中子数 个/小时)和VWC(土壤体积含水量 %),其处理的主要步骤包括: 1) 数据筛选 数据筛选共四条标准:(1)剔除电压小于和等于11.8伏特的数据;(2)剔除空气相对湿度大于和等于80%的数据;(3)剔除采样时间间隔不在60±1分钟内的数据;(4) 剔除快中子数较前后一小时变化大于200的数据。此外缺失数据用-6999补充。 2) 气压订正 根据仪器说明手册中提到的快中子气压订正公式,对原始数据进行气压订正,得到订正后的快中子数N1C_cor。 3) 仪器率定 在计算土壤水分的过程中需要对计算公式中的N0进行率定。N0为土壤干燥条件下的快中子数,通常使用测量源区内的土样得到实测土壤水分(或者通过比较密集的土壤水分无线传感器获取)θm(Zreda et al. 2012)和对应时间段内的快中子校正数据N,再通过公式反求得到N0。 在此,根据仪器源区内的Soilnet土壤水分数据对仪器进行率定,建立土壤体积含水量θv和快中子之间的关系。分别选取干湿状况差异比较明显的2012年6月26日-27日和7月16日-17日四天的数据,其中6月26日-27日率定数据显示土壤水分较小,因此选取4厘米、10厘米和20厘米的三个值平均值作为率定数据,其变化范围为22%-30%,而7月16日-17日率定数据显示土壤水分较大,因此选取4厘米、10厘米的两个值平均值作为率定数据,其变化范围为28%-39%,最后平均N0为3597。 4) 土壤水分计算 根据公式,计算得到每小时的土壤含水量数据。 水文气象网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Zhu et al. (2015)。

2017-12-27

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(大满超级站气象要素梯度观测系统-2016)

该数据集包含了2016年1月1日至2016年12月31日黑河水文气象观测网中游大满超级站气象要素梯度观测系统数据。站点位于甘肃省张掖市大满灌区农田内,下垫面是玉米田。观测点的经纬度是100.3722E, 38.8555N,海拔1556m。风速/风向、空气温度、相对湿度传感器分别架设在3m、5m、10m、15m、20m、30m、40m处,共7层,朝向正北;气压计安装在2m处;翻斗式雨量计安装在塔西侧约8m处,架高2.5m;四分量辐射仪安装在12m处,朝向正南;两个红外温度计安装在12m处,朝向正南,探头朝向是垂直向下;土壤热流板(自校正式)(3块)依次埋设在地下6cm处,朝向正南距离塔体2m处,其中两块(Gs_2、Gs_3)埋设在棵间,一块(Gs_1)埋设在植株下面;平均土壤温度传感器TCAV埋设在地下2cm、4cm处,朝向正南,距离塔体2m处;土壤温度探头埋设在地表0cm和地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm和160cm处,在距离气象塔2m的正南方;土壤水分传感器分别埋设在地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm和160cm处,在距离气象塔2m的正南方;光合有效辐射仪安装在12m处,探头朝向是垂直向上;另有四个光合有效辐射仪分别架设在冠层上方和冠层内,冠层上方安装在12m(探头垂直向上和向下方向各一个)、冠层内安装在0.3m(探头垂直向上和向下方向各一个)高处,朝向正南。 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)、空气温湿度(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)、气压(Press)(单位:百帕)、降水量(Rain)(单位:毫米)、四分量辐射(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)、平均土壤温度(TCAV)(单位:摄氏度)、土壤热通量(Gs_1、Gs_2、Gs_3)(单位:瓦/平方米)、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)、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) 、光合有效辐射(PAR)(单位:微摩尔/平方米秒)、冠层上向上与向下光合有效辐射(PAR_U_up、PAR_U_down)(单位:微摩尔/平方米秒)和冠层下向上与向下光合有效辐射(PAR_D_up、PAR_D_down)(单位:微摩尔/平方米秒)。 观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天144个数据(每10min),若出现数据的缺失,则由-6999标示; 2016.10.10-10.25日土壤部分的传感器进行调整,数据不能使用;(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)数据中以红字标示的部分为有疑问的数据;(5)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2016-6-10 10:30;(6)命名规则为:AWS+站点名称。 水文气象网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2017-12-26

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(4号点-乌靖桥径流观测数据-2015)

该数据集包含了2015年5月20日至2016年3月11日的黑河中游径流加密观测中4号点的河流水位观测数据。仪器维修重新与2015年5月20日安装调试完毕。观测点位于甘肃省张掖市靖安乡上堡村黑河桥,河床为砂砾石,断面不稳定。观测点的经纬度是N39.065°,E100.433056°,海拔1431米,河道宽度58米。2012年水位观测采用HOBO压力式水位计,采集频率30分钟;2013年起采用采用SR50超声测距仪,采集频率30分钟。2014年6月25日仪器损毁,重新购置。2015年5月20日重新开始记录。数据包括以下部分: 水位观测,观测频率30分钟,单位(cm); 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013), 观测数据处理请参考He et al.(2016)。

2017-12-25

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(7号点-平川桥径流观测数据-2015)

该数据集包含了2015年1月1日至2016年3月11日的黑河中游径流加密观测中7号点的河流水位和流速观测数据。2014年底传感器出现异常,维修后3月25日调试正常。观测点位于甘肃省张掖市临泽县平川乡黑河桥,河床为砂砾石,断面不稳定。观测点的经纬度是N39.331667°,E 100.099722°,海拔1375米,河道宽度130米。2015年水位观测采用SR50超声波测距仪,采集频率30分钟。数据说明包括: 水位观测,观测频率30分钟,单位(cm);缺值数据统一采用字符串-6999表示。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考He et al.(2016)。

2017-12-24

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(张掖湿地站自动气象站-2016)

该数据集包含了2016年1月1日至2016年12月31日黑河水文气象观测网中游张掖湿地站气象要素观测数据。站点位于甘肃省张掖市国家湿地公园,下垫面是芦苇湿地。观测点的经纬度是100.4464E, 38.9751N,海拔1460m。空气温度、相对湿度传感器架设在5m、10m处,朝向正北;气压计安装在2m处;翻斗式雨量计安装在10m处;风速传感器架设在5m、10m处,风向传感器架设在10m处,朝向正北;四分量辐射仪安装在6m处,朝向正南;两个红外温度计安装在6m处,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处,在距离气象塔2m的正南方;土壤热流板(3块)依次埋设在地下6cm处;四个光合有效辐射仪分别架设在冠层上方和冠层内,冠层上方安装在6m(探头垂直向上和向下方向各一个)、冠层内安装在0.25m(探头垂直向上和向下方向各一个)高处,朝向正南。 观测项目有:空气温湿度(Ta_5m、RH_5m、Ta_10m、RH_10m)(单位:摄氏度、百分比)、气压(Press)(单位:百帕)、降水量(Rain)(单位:毫米)、风速(WS_5m、WS_10m)(单位:米/秒)、风向(WD_10m)(单位:度)、四分量辐射(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)、土壤温度(Ts_0cm、Ts_2cm、Ts_4cm、Ts_10cm、Ts_20cm、Ts_40cm)(单位:摄氏度)、冠层上向上与向下光合有效辐射(PAR_U_up、PAR_U_down)(单位:微摩尔/平方米秒)和冠层下向上与向下光合有效辐射(PAR_D_up、PAR_D_down)(单位:微摩尔/平方米秒)。 观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天144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)数据中以红字标示的部分为有疑问的数据;(5)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2016-6-10 10:30;(6)命名规则为:AWS+站点名称。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2017-12-23

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(花寨子荒漠站涡动相关仪-2016)

该数据集包含了2016年1月1日至2016年12月31日的黑河水文气象观测网中游花寨子荒漠站的涡动相关仪观测数据。站点位于甘肃省张掖市,下垫面是荒漠。观测点的经纬度是100.3201E, 38.7659N,海拔1731.00m。涡动相关仪的架高4.5m,采样频率是10Hz,超声朝向是正北向,超声风速温度仪(CSAT3)与CO2/H2O分析仪(Li7500A)之间的距离是15cm。 涡动相关仪的原始观测数据为10Hz,发布的数据是采用Eddypro软件处理的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,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Eddypro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原始数据中每30min内缺失率大于10%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。4月24日至4月25日由于涡动相关仪Li7500A进行标定,数据缺失。涡动相关仪10Hz数据缺失时,数据由采集器采集的数据进行填补。 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),奥布霍夫长度L(m),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。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2017-12-22

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(14号点涡动相关仪,2012)

该数据集包含了2012年5月30日至9月21日的通量观测矩阵中14号点的涡动相关通量观测数据。站点位于甘肃省张掖市盈科灌区农田内,下垫面是玉米。观测点的经纬度是100.35310E, 38.85867N,海拔1570.23m。涡动相关仪架高4.6m,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15cm。 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,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)。

2017-12-21

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(大满超级站涡动相关仪-2016)

该数据集包含了2016年1月1日至2016年12月31日的黑河水文气象观测网中游大满超级站涡动相关仪观测数据。站点位于甘肃省张掖市大满灌区内,下垫面是玉米。观测点的经纬度是100.37223E, 38.85551N,海拔1556.06m。涡动相关仪的架高4.5m,采样频率是10Hz,超声朝向是正北向,超声风速温度仪(CSAT3)与CO2/H2O分析仪(Li7500A)之间的距离是17cm。 涡动相关仪的原始观测数据为10Hz,发布的数据是采用Eddypro软件处理的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,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Eddypro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原始数据中每30min内缺失率大于10%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。3月3日-23日由于停电,4月17日-25日涡动系统的Li7500A进行标定,10月10日-24日和12月19日-31日采集器的问题,导致数据缺失。 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),奥布霍夫长度L(m),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。 水文气象网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2017-12-20

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(花寨子荒漠站自动气象站-2016)

该数据集包含了2016年1月1日至2016年12月31日黑河水文气象观测网中游花寨子荒漠站气象要素观测数据。站点位于甘肃省张掖市花寨子,下垫面是山前荒漠。花寨子站的经纬度为100.3201E, 38.7659N,海拔1731m。观测项目包括:空气温度、相对湿度传感器架设在5m、10m处,朝向正北;气压计安装防水箱内;翻斗式雨量计安装在10m处;风速风向传感器架设在5m、10m,朝向正北;四分量辐射仪安装在6m处,朝向正南;两个红外温度计安装在6m处,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100cm处,在距离气象塔2m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,在距离气象塔2m的正南方;土壤热流板(3块)依次埋设在地下6cm处。具体观测要素如下: 空气温湿度(Ta_5m、RH_5m、Ta_10m、RH_10m)(单位:摄氏度、百分比)、气压(Press)(单位:百帕)、降水量(Rain)(单位:毫米)、风速(WS_5m、WS_10m)(单位:米/秒)、风向(WD_10m)(单位:度)、四分量辐射(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)、土壤水分(Ms_2cm、Ms_4cm、Ms_10cm、Ms_20cm、Ms_40cm、Ms_60cm、Ms_100cm)(单位:体积含水量,百分比)和土壤温度(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)确保观测数据要素每天144个数据(每10min),若出现数据的缺失,则由-6999标示;由于风速风向传感器的问题,观测的10m风速在2016.1.12-1.29之间数据缺失;土壤热通量G2在7月5日-8月17日由于探头问题,数据缺失;(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)数据中以红字标示的部分为有疑问的数据;(5)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2016-6-10 10:30;(6)命名规则为:AWS+站点名称。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2017-12-20

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(中游大满超级站大孔径闪烁仪-2016)

该数据集包含了黑河水文气象观测网中游大满站的大孔径闪烁仪通量观测数据。中游大满站分别架设了BLS450和BLS900型号的大孔径闪烁仪,北塔为BLS900的接收端和BLS450的发射端,南塔为BLS900的发射端和BLS450接收端。观测时间为2016年1月1日至2016年12月31日。站点位于甘肃省张掖市大满灌区内,下垫面是玉米、果园和大棚,以玉米为主。北塔的经纬度是100.3785E,38.8607N,南塔的经纬度是100.3685E,38.8468N,海拔高度约1556m。大孔径闪烁仪的有效高度22.45m,光径长度是1854m,采样频率是1min。 大孔径闪烁仪原始观测数据为1min,发布的数据为经过处理与质量控制后的数据,其中感热通量主要是结合自动气象站观测数据,基于莫宁-奥布霍夫相似理论通过迭代计算得到,主要的质量控制步骤包括:(1)剔除Cn2达到饱和的数据(Cn2>1.43E-13);(2)剔除解调信号强度较弱的数据(Average X Intensity<1000);(3)剔除降水时刻的数据;(4)剔除稳定条件下的弱湍流的数据(u*小于0.1m/s)。在迭代计算过程中,选取Thiermann and Grassl(1992)的稳定度普适函数,详细介绍请参考Liu et al(2011, 2013)。 关于发布数据的几点说明:(1)中游LAS数据以BLS900为主,缺失时刻由BLS450观测补充,两者都缺失则以-6999标记。(2)数据表头:Date/Time :日期/时间(格式:yyyy/m/d h:mm),Cn2 :空气折射指数结构参数(单位:m-2/3),H_LAS :感热通量(单位:W/m2)。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。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2017-12-17