本数据是通过建立雅鲁藏布江流域WEB-DHM分布式水文模型,以气温、降水、气压等作为输入数据,模拟输出的5km逐月水文数据集,包括格网径流与蒸发(若蒸发小于0,则表示凝华;若径流小于0,则表示当月降水小于蒸发)。本数据是通过建立雅鲁藏布江流域WEB-DHM分布式水文模型,以气温、降水、气压等作为输入数据,模拟输出的5km逐月水文数据集,包括格网径流与蒸发(若蒸发小于0,则表示凝华;若径流小于0,则表示当月降水小于蒸发)。
王磊
近地表土壤的冻结/融化状态表征着陆地表层过程的休眠和活跃,这种冻融相态交替能引起一系列复杂的地表过程轨迹模式突变,影响着土壤的水热特性、地表径流和地下水补给等水循环过程,同时也通过水和能量循环机制影响气候变化。本数据集是基于AMSR-E、AMSR2被动微波亮温数据,以及MODIS光学遥感数据,利用冻融判别式算法和冻融降尺度算法制备的全球近地表冻融状态(空间分辨率:0.05°;时间跨度:2002-2017年),可用于分析全球近地表冻融循环的开始/结束日期、冻结/融化时长、冻结范围等指标的空间分布和趋势变化,可为理解全球变化背景下陆表冻融循环与水分、能量交换过程的相互作用机制提供数据支持。
赵天杰, 张子谦
多年冻土约占青藏高原陆地面积的46%,是冰冻圈重要组成部分。但是,由于多年冻土埋藏较深,其分布难以通过地表观测直接获取,因此,研究多年冻土分布往往依赖于地面观测。该数据集基于多种观测方法,包括:钻孔勘察、坑探、土壤温度和探地雷达,获取青藏高原多年冻土分布点尺度信息,并归档形成首个青藏高原多年冻土存在性数据集(v1.0)。数据集包含626条信息,覆盖不同海拔、坡向和气候状态。同时,根据观测方式和数据质量,对数据的置信度进行了分类,为不同研究目的使用该数据提供了参考。该数据为多年冻土分布提供了本底信息,可用于多年冻土模拟验证和未来气候变暖下多年冻土退化评估。
曹斌, 张廷军, 吴青柏, 盛煜, 赵林, 邹德富
基于最新发布的青藏高原多年冻土存在性证据数据集,利用统计模型计算得到了1公里分辨率青藏高原多年冻土概率分布图。该图考虑了气温、积雪和植被这三个多年冻土分布控制性因素,因此能够准确地反应青藏高原冻土的空间异质性。根据1000多个实测资料验证和与已有多年冻土图的对比结果显示,该图的整体分布精度为82.5%,卡帕系数可达到0.62,在多年冻土下界表现出了更好的分类效果。结果显示,青藏高原多年冻土区面积约为1.54 (1.35–1.66) 百万平方公里, 约占陆地面积的 60.7 (54.5– 65.2)% 。多年冻土面积 约为 1.17 (0.95–1.35)百万平方公里,约占46 (37.3–53.0)%。
曹斌
使用Sentine-1 SAR 数据对青藏高原黑河流域野牛沟冻土进行监测。采用2014~2018年野牛沟区域Sentine-1 SAR影像,利用了基于分布式雷达目标的小基线集时序InSAR(DSs-SBAS)冻土形变监测方法,结合SAR后向散射系数,MODIS地表温度和Stefan模型,估算了研究区活动层厚度。结果表明活动层厚度在0.8米至6.6米之间,平均值约为3.3米。对开展大范围、高分辨监测具有十分重要的意义。
江利明
全球气候变暖及人类活动导致青藏高原大面积冻土退化、热融滑塌等问题,严重影响了多年冻土区工程建设和生态环境。以青藏高原黑河流域俄博岭的冻土为研究区,基于高分辨率卫星影像,利用机器学习面向对象分类技术提取研究区内热融滑塌信息,结果表明2009年至2019年研究区热融滑塌数量从12条增至16条,总面积由14718.9平方米增至28579.5平方米,增加了近两倍。高空间分辨率遥感与面向对象分类方法相结合在冻土热融滑塌监测中具有广阔的应用前景。
江利明
本数据是通过建立长江黄河源WEB-DHM分布式水文模型,以气温、降水、气压等作为输入数据,以GAME-TIBET数据作为验证数据,模拟输出的5km逐月水文数据集,包括格网径流与蒸发(若蒸发小于0,则表示凝华;若径流小于0,则表示当月降水小于蒸发)。数据是基于WEB-DHM分布式水文模型,以气温、降水、气温等(源自itp-forcing和CMA)为输入数据,以GLASS、MODIA、AVHRR为植被数据,SOILGRID及FAO为土壤参数建立起的模型,并通过对径流、土壤温湿度的率定与验证获得的1998-2017年长江黄河源5公里逐月格网径流与蒸发。若asc无法在arcmap中正常打开,请将asc文件前5行顶格。
王磊
冻土是指温度低于或等于0℃且含有冰的土体或岩体,它对温度特别敏感,其物理力学性质会随温度的变化而产生显著变化。冻土的冻胀变形和融化沉降变形是最为常见的冻土灾害,它们的发生主要是因冻土工程活动使冻土固有的温度发生变化而引起的,所以保护冻土主要也是保护冻土温度,让其维持在工程活动之前最为接近的状态。获取冻土地温的主要方法是埋设测温电缆,通过CR3000的数据采集功能获得测温电缆不同时间的阻值变化,利用标定系数和电阻值的对应关系计算出温度值。依据冻土对温度的敏感特征,地温的变化情况,能够反应气候的变化情况,也能够结合其他要素分析出人类活动对冻土的稳定性的影响机理及程度,从而来指导后期工程活动中的冻土保护措施的升级改造等。
陈继
青藏高原是世界上中低纬度地区冻土面积最大的地区。目前已编制了一些多年冻土分布图,但由于资料来源有限、标准不明确、验证不充分、高质量空间数据集的缺乏,使得在TP上绘制多年冻土分布图存在较大的不确定性。 本数据集基于改进的中分辨率成像光谱仪(MODIS)地表温度(LSTs)2003-2012年1km晴空MOD11A2 (Terra MODIS)和MYD11A2(Aqua MODIS)产品(reprocessing version 5)的冻融指数及冻土顶部温度(TTOP)模型模拟了多年冻土的分布,生成了青藏高原冻土图。并通过野外地面观测、土壤含水率和容重等各种调查数据对该图进行了验证。 冻土属性主要包括:季节性冻土(Seasonally frozen ground)、多年冻土(Permafrost)、非冻土区域(Unfrozen ground)。 数据集为青藏高原冻土研究提供了更详细的冻土分布资料和基础资料。
赵林
本数据集包括了青藏高原祁连山地区自从1980年到2013年以来的逐月的地表平均温度数据。本数据集来源于欧洲中期天气预报中心的第三代ERA-Interim再分析资料,该数据集采用四维变分分析,结合卫星数据误差校正等技术,实现了再分析资料的质量提升。数据集的空间分辨率为0.125°。本数据集是祁连山地区过去30多年以来地表温度网格数据集,可为祁连山地区的气候变化、生态系统发展演替及相关地球系统模型的研究提供数据基础。
吴晓东
钻孔位置在加格达奇向北约7km附近(50.47°N, 124.23°E)一个湿地里面,地表泥炭土层较厚约80cm。 钻孔直径为40mm,深度为20~60 m的钻孔,利用冻土工程国家重点实验室研制的热敏电阻(精度±0.05℃)对中俄原油管道沿线冻土地温进行监测,获取地层信息、冻土地温、地表温度、活动层厚度等关键冻土特征参数。测温孔有三个,一个是管道附近T1(距离一线管中心2m),一个是天然孔T2(距离一线管中心约16.6m),第三个孔T3,距离管道二线约50m。2014年10月~2017年10月期间,T1和T2进行每年一次的人工监测。T3从2018年6月12日开始连续自动化监测。至此,三个孔得到连续时间序列的地温数据。通过该地温监测资料可分析中俄原油管道沿线多年冻土的发育特征、历史演化趋势及其对气候变化的响应过程。
李国玉
活动层是多年冻土的主要特征之一,暖季融化,冷季冻结,呈季节性变化,其中活动层地温变化剧烈程度将直接影响冻土温度的变化,从而影响冻土稳定性。该数据集的监测站点位于92°E,35°N,海拔4600米,监测场地地势平坦,植被类型为高寒草甸,监测仪器为DT500系列数据采集仪,分别在地表以下10cm、20cm、40cm、80cm、160cm的5个深度上进行地温监测,该数据集的时间间隔为1天,是通过30分钟一次的数据的平均值,监测期间数据稳定、连续。通过结合土壤热通量和土壤水分等资料开展活动层的热变化过程以及变化机理等科学课题
本数据集为2014-2018青藏高原西大滩(XDT)气象要素数据集。气象要素包括:2m空气温度(℃)、2m空气湿度(%)、降水(mm)、2m风速(m/s)、总辐射(w/㎡)。降水观测采用T200B。数据来源于中国科学院青藏高原冰冻圈观测研究站位于青藏线西大滩的综合监测场(场点编号:XDTMS),数据根据原始监测数据(监测频率为每半小时一次)计算日均值,缺测部分或不满足计算日均值条件的以NAN表示。数据经过人工整理及校验,缺测时段为2017-7-7至2017-10-3。
赵林
总览我国现有的各种冻土图,他们在分类系统、数据源、制图方法等方面存在较大的不同,这些图件代表了我国在过去的半个世纪中对多年冻土分布的阶段认识。为了更加合理地反映我国冻土的分布,并统计出我国冻土分布面积,我们在分析现有冻土图的基础上,制备了一个新的冻土分布图,该图融合了现有多个冻土图和青藏高原多年冻土分布的模型模拟结果,统一了全国各部分数据的获取时间,反映了2000年左右我国冻土的分布状况。 新的冻土图中,各种冻土类型的分布按以下原则确定: 1. 底图采用中国冻土区划及类型图(1:1000万)(邱国庆 等,2000)。青藏高原以外的高山多年冻土和瞬时冻土的分布沿用原图;季节冻土和瞬时冻土、瞬时冻土和非冻土的界限也均无变化。青藏高原地区的多年冻土和东北地区高纬度多年冻土的分布则采用以下结果更新。 2. 青藏高原区域的高海拔多年冻土和高山多年冻土分布采用南卓铜 等(2002)的模拟结果进行更新。该模型利用青藏公路沿线76个钻孔实测年平均地温数据,进行回归统计分析,获取年平均地温与纬度、高程的关系,并基于该关系,结合GTOPO30高程数据(美国地质调查局地球资源观测与科技中心领导下发展的全球1km数字高程模型数据)模拟得到整个青藏高原范围上的年平均地温分布,再以年平均地温0.5C作为多年冻土与季节冻土的界限。 3. 东北地区的高纬度多年冻土分布采用了Jin et al. (2007)的最新结果。 Jin et al. (2007)通过对过去几十年东北年平均降水和土壤水分的分析,认为东北地区的多年冻土南界与年平均气温的关系在过去几十年中没有发生实质变化。 4. 其他地区的高山多年冻土分布采用中国冰川冻土沙漠图(1:400万)(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,2006)更新。 在分类系统方面,现有的冻土图对多年冻土的划分多采用连续性标准,但对连续性的具体定义有很大不同。很多研究表明,连续性标准是一个与尺度密切相关的概念,并不适合于高海拔多年冻土的分类(程国栋, 1984; Cheng et al., 1992),且该标准无法应用于以网格为基本模拟单元的多年冻土分布模型。在本文中,我们放弃了连续性标准,而以制图单元(网格或区域)内是否存在冻土为标准。新的冻土图将我国冻土分为几下几类: (1)高纬度多年冻土 (2)高海拔多年冻土 (3)高原多年冻土 (4)高山多年冻土 (5)中深季节冻土:可能达到的最大季节冻结深度>1m; (6)浅季节冻土:可能达到的最大季节冻结深度<1m; (7)瞬时冻土:保存时间不足一个月 (8)非冻土。 数据具体说明,请参考说明文档及引用文献。
冉有华, 李新
基于青藏工程走廊现有的15个活动层厚度监测场天然孔数据资料,运用GIPL2.0冻土模型模拟了青藏工程走廊的活动层厚度现状分布图。该模型需要合成时间序列的温度数据集,按照时间跨度分为两个阶段,分别是1980-2009和2010-2015,第一阶段的温度数据来自于中国气象驱动数据集(http://dam.itpcas.ac.cn/rs/?q=data#CMFD_0.1),第二阶段的数据应用空间分变率为1km的MODIS地表温度产品(MOD11A1/A2, MYD11A1/A2)。此外,模型需要的土质类型数据来自于分辨率为1公里的中国土壤数据库(V1.1),同时还考虑了地貌,基于实测的土壤热物理参数以及土地覆盖类型等将研究区域归为88类进行了模拟。 对模拟结果和现场实测数据进行了对比,结果显示具有较好的一致性,相关系数达到0.75。在高山地区,活动层平均厚度小于2.0 m,然而在河谷地带,活动层平均厚度大于4.0 m,在高地平原区,活动层厚度通常在3.0 m -4.0 m之间。
牛富俊, 尹国安
地表温度作为地表能量平衡中的主要参数,表征了地气间能量和水分交换的程度,广泛应用于气候学、水文学和生态学等的研究中。 在冻土研究中,气候是冻土存在和发展的决定性因素之一,其中地表温度是影响冻土分布的主要气候因子,其影响冻土发生发育以及分布,是冻土建模的上边界条件,对寒区水文过程的研究具有重要的意义。 数据集基于青藏高原工程走廊DEM及观测站资料分析了青藏高原2000-2014地表温度变化趋势。利用MODIS上下午星Terra和Aqua的地表温度数据产品MOD11A1/A2、MYD11A1/A2,基于影像时空信息对云覆盖像元下地表温度信息进行了重建,采用昆仑山(湿地、草原)、北麓河(草原、草甸)、开心岭(草甸、草原)、唐古拉山(草甸、湿地)8个站点对重建信息及地表温度代表性问题进行了分析,通过相关性系数(R2)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均偏差(MBE)验证指标得出:(1)基于时空信息的MODIS云覆盖像元下地表温度重建精度较高;(2)上下午星Terra和Aqua四次观测加权平均代表性最好。 基于MODIS地表温度信息重建及代表性问题的分析,获取了青藏高原及其工程走廊带2000-2010年年均MODIS地表温度数据。 可以看出2000-2010年地表温度也在经历着波动的增温趋势,这与青藏高原以及青藏工程走廊多年冻土段气候变化保持基本相同的变化趋势。
牛富俊, 尹国安
该数据集是青藏工程走廊多年冻土段三个气象站近50年来的年平均气温和降雨量变化趋势。从记录数据可以看到,年平均气温整体在经历着缓慢的升高过程。五道梁和沱沱河在过去的56年内年平均气温的变化有很好的相关性(r2=0.83)。在1957年,五道梁、沱沱河年平均气温分别为-6.6和-5.1℃,到2012年,两站的气温分别为-4.6和-3.1℃,总的增温大约是2℃左右,年平均增温率为0.03-0.04℃。五道梁和安多在过去的47年内年平均气温的变化也有很好的相关性(r2=0.84)。在1966年,安多年平均气温为-3.0℃,到2012年,气温增加到了-1.8℃,总的增温大约是1.2℃,年平均增温为0.02-0.03℃。年平均气温的增加在五道梁和沱沱河略快于安多。 然而,从降雨量来看,降雨的变化比气温变化更加波动。五道梁和沱沱河在过去56年内年降雨量的变化相关性较差(r2=0.60)。在1957年,五道梁、沱沱河年降雨量分别为302和309mm,到2012年,两站的年降雨量分别为426和332mm,五道梁有124mm的降雨增加,年降雨量增加率约为2mm,沱沱河年降雨量增加率仅为0.4mm。五道梁和安多在过去的47年内年降雨量的变化相关性也较差(r2=0.35)。在1966和2012年,安多年平降雨量分别为354和404mm,总的增加大约是50mm,年平均增加率为1mm。年降雨量的增加在五道梁是最快的。 三个气象站代表了青藏工程走廊多年冻土段的气候变化情况。从整体的气温和降雨量的变化趋势来看,过去50年,走廊北部和中部的气温增速较快,超过全球平均0.02℃/a的水平(IPCC)。北部的降雨量增加也较明显,尤其是五道梁气象站的降雨增速非常明显。气温变暖和降雨增加都对加速多年冻土的空间变化产生较大影响,是导致青藏高原多年冻土退化的主导因素。
牛富俊, 林战举, 尹国安
应用GIPL2.0冻土模型模拟了青藏工程走廊的平均地温分布图。该模型需要合成时间序列的温度数据集,按照时间跨度为2010-2015,数据应用空间分辨率为1km的MODIS地表温度产品(MOD11A1/A2, MYD11A1/A2)。此外,模型需要的土质类型数据来自于分辨率为1公里的中国土壤数据库(V1.1),同时还考虑了地貌,基于实测的土壤热物理参数以及土地覆盖类型等将研究区域归为88类进行了模拟。 对年平均地温模拟结果和现场实测数据进行了对比,结果显示具有较好的一致性。模拟结论得出在高山区域,如昆仑山,唐古拉山,年平均地温小于-2.0 °C;而在较高的河谷地带,如坨坨河的年平均地温高于0 °C;对于高平原地区(如北麓河盆地和五道梁盆地)的年平均地温较高在-2.0 °C ~ 0 °C范围内。如果以年平均地温小于0 °C为多年冻土存在与否的阈值,则青藏工程走廊的多年冻土占整个区域的78.9%。同时根据地温的不同将青藏工程走廊的冻土类型分为低温稳定多年冻土、低温基本稳定多年冻土、高温不稳定多年冻土和高温极不稳定多年冻土。
牛富俊, 尹国安
近地表土壤的冻结/融化状态表征着陆地表层过程的休眠和活跃,这种冻融相态交替能引起一系列复杂的地表过程轨迹模式突变,影响着土壤的水热特性、地表径流和地下水补给等水循环过程,同时也通过水和能量循环机制影响气候变化。本数据集是基于AMSR-E和AMSR2被动微波亮温数据,利用冻融判别式算法制备的全球近地表冻融状态(空间分辨率:0.25°;时间跨度:2002-2019年),可用于分析全球近地表冻融循环的开始/结束日期、冻结/融化时长、冻结范围等指标的空间分布和趋势变化,可为理解全球变化背景下陆表冻融循环与水分、能量交换过程的相互作用机制提供数据支持。
赵天杰
青藏高原被称为“世界第三极”和“亚洲水塔”,一个较为准确的青藏高原冻土图对当地寒区工程和环境建设有着重要意义。因此,为了满足工程和环境需求,通过多源遥感数据(高程、MODIS地表温度、植被指数和土壤水分)建立决策树对青藏高原多年冻土和季节冻土进行了划分。数据为栅格格式,DN=1为多年冻土;DN=2为季节冻土。 其中高程数据来自于1kmx1km的中国DEM(Digital Elevation Model)数据集(http://westdc.westgis.ac.cn);地表温度是欧阳斌等通过 Sin-Linear 法拟合后的日平均地表温度年均值。文中在MODIS 地表度产品用Sin-Linear 法拟合估算出日平均地表温度基础上,为了缩小与已有冻土图前后时间差异,以研究区2003年地表温度做为冻土分类的信息源;植被信息采用Aqua 和Terra 星的2003 年 16 天合成产品数据(MYD13A1 和 MOD13A1)提取植被指数值;土壤水分值根据 2003 年 AMSR-E观测质量较好的5月份升轨数据得到。因此,基于以上数据信息,以1:300万青藏高原冻土图和1:400万<<中国冰川冻土沙漠图>>为先验信息得到决策树的分类阈值,从而对青藏高原的冻土类型进行分类。 最后,对于分类结果利用西昆仑山、改则和温泉的调查冻土图以及其它已有的青藏高原冻土图进行了验证和对比,统计结果显示基于多源遥感信息的青藏高原冻土图多年冻土面积占青藏高原总面积的42.5%(111.3 × 104 km²),季节冻土面积占青藏高原总面积的53.8% (140.9 × 104 km²),这个结果与先验图(1:300万青藏高原冻土图)具有较好的一致性。此外,文中基于不同冻土图之间的总体精度和Kappa系数表明:不同方法编制或模拟的青藏高原冻土图在空间分布格局上基本保持一致,而分类不一致的地方大部分在多年冻土与季节冻土的分界边缘地带。
牛富俊, 尹国安
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