植被覆盖度(Fractional vegetation cover, FVC)表示植被地面垂直投影面积与研究区总面积的百分比,是衡量生态保护和生态恢复有效性的重要指标,被广泛应用于气候、生态和土壤侵蚀等领域。FVC不仅是反映植被生产能力的理想参数,而且在评估地形差异、气候变化和区域生态环境质量时也能发挥较好的作用。本研究工作主要是对两套GLASS FVC数据进行后处理,通过数据融合、剔除异常值和剪裁后给出较为可靠的2013年和2018年的环北极圈(范围为北纬66°以北)和青藏高原(范围为北纬26°到39.85°,东经73.45°到104.65°)的植被覆盖度情况。
叶爱中
本数据集为青藏高原区域2002-2020年日分辨率0.00425° x0.00425°地表反照率产品。基于MODIS反射率数据,采用耦合地形因子的多源遥感数据协同反演的BRDF\反照率模型,并引入先验知识进行质量控制,反演时空连续的日分辨率的高精度BRDF/反照率。MODIS地表反射率数据(MOD09GA、MYD09GA)集为官方网站下载,以5天为周期合成日分辨率BRDF,进而估算日分辨率的反照率,其中,黑空反照率的太阳入射为当地正午时太阳入射。经过验证评估,满足反照率应用精度要求,相较于同类产品在山区站点的验证精度更高,且时空连续性更好。可有效支撑青藏高原地区辐射平衡、环境变化研究。
闻建光, 游冬琴, 唐勇, 韩源
本数据集是一个包含接近35年(1984-2018)的全球高分辨率光合有效辐射数据集,其分辨率为3小时/逐日/逐月,10公里,数据单位为W/㎡,瞬时值。该数据集可用于生态过程模拟和全球碳循环的理解。该数据集是基于改进的物理参数化方案并以ISCCP-HXG云产品、ERA5再分析数据、MERRA-2气溶胶数据以及MODIS反照率产品为输入而生成的。验证并和其他全球卫星辐射产品比较表明,该数据集的精度通常比CERES全球卫星辐射产品的精度要高。该全球辐射数据集将有助于未来生态过程模拟的研究和全球二氧化碳通量的估算。
唐文君
基于遥感的全球表层土壤水旬度数据集(RSSSM,2003~2020)是在世界11种常用的全球微波遥感土壤水数据产品基础上,采用神经网络方法,融入了9个微波遥感反演土壤水分的质量影响因子完成。数据空间分辨率是0.1度,时间分辨率为旬。原数据覆盖2003~2018年,现更新至2020年。RSSSM数据集的时间连续性突出,除冰雪和水体外实现空间全覆盖。通过全球实测数据进行检验,可证明RSSSM数据集较已有的常用全球或区域长时间序列表层土壤水产品具有更高的时空格局精度。此外,虽然RSSSM数据是基于遥感的,未融合任何降水资料,但其年际变异与降水量(如GPM IMERG降水数据)和标准化降水蒸散发指数(SPEI)的时间变异均可较好地吻合。RSSSM数据还可一定程度反映城市化、农田灌溉、植被恢复等人类活动对土壤水分的影响。数据为tiff格式,压缩后的数据量为2.48 GB。 数据论文于2021年发表在Earth System Science Data。
陈永喆, 冯晓明, 傅伯杰
地表土壤水分(SSM)是了解地球表面水文过程的关键参数。长期以来,被动微波(PM)技术一直是在卫星遥感尺度上估算SSM的主要选择,而另一方面,PM观测的粗分辨率(通常>10 km)阻碍了其在更细尺度上的应用。虽然已经提出了定量研究,以缩小基于卫星PM的SSM的规模,但很少有产品可供公众使用,以满足1km分辨率和全天候条件下每日重访周期的要求。因此,在本研究中,我们在中国开发了一种具有所有这些特征的SSM产品。该产品是通过在36 km处对基于AMSR-E和AMSR-2的SSM进行降尺度生成的,涵盖了2003-2019年间两台辐射计的所有在轨时间。MODIS光学反射率数据和在多云条件下填补空白的每日热红外地表温度(LST)是降尺度模型的主要数据输入,以实现SSM降尺度结果的“全天候”质量。4月至9月期间,这一开发的SSM产品的每日图像在全国范围内实现了准完全覆盖。在其他月份,与最初的每日PM观测值相比,开发产品的全国覆盖率也大大提高。我们根据2000多个专业气象和土壤水分观测站的现场土壤水分测量结果对该产品进行了评估,发现该产品的精度在晴空到多云的所有天气条件下都是稳定的,无偏RMSE的站平均值在0.053 vol到0.056 vol之间。此外,评估结果还表明,开发的产品在1km分辨率下明显优于广为人知的SMAP Sentinel(主被动微波)组合SSM产品。这表明,我们开发的产品在改善未来水文过程、农业、水资源和环境管理相关调查方面可能带来的潜在重要效益。
宋沛林, 张永强
该数据集主要包括北温带湖泊在1985-2020年间4个时段的结冰观测频率值(ICO),以及湖泊所在位置、面积、高程等信息。其中,4个时间段分别为1985-1998(P1)、1999-2006(P2)、2007-2014(P3)以及2015-2020(P4),目的是提高计算时段内的“有效观测”次数,进而提高准确度。4个时段的ICO由各个时段内所有Landsat影像统计的“结冰”次数与“有效观测”次数的比值计算,其他的湖泊信息通过表格中的“Hylak_id”列与HydroLAKEs数据集相对应。此外,该数据仅保留了P1-P4均观测有效,且面积大于1平方千米的湖泊,约为3万个。该数据集可以反映近几十年来湖泊结冰情况对气候变化的响应。(详见论文)
王欣驰
地表温度(Land Surface Temperature,LST)是地表能量平衡研究的关键参数,被广泛用于气象、气候、水文、农业和生态等领域研究。卫星(热红外)遥感作为获取全球和区域尺度LST信息的重要手段,容易受到云层覆盖和其他大气条件的影响,导致LST遥感产品时空不连续,极大限制了LST遥感产品在相关研究领域的应用。 本数据集的制备首先基于经验正交函数插值方法,利用Terra/Aqua MODIS 地表温度产品重建理想晴空条件下的LST,然后使用累积分布函数匹配方法融合 ERA5-Land再分析数据获取全天候条件下的LST。该方法充分利用了原始MODIS遥感产品的时空信息以及再分析数据中的云影响信息,缓解了云层覆盖对LST估算的影响,最终重建得到较高质量的全球0.05°时空连续的理想晴空和全天候LST数据集。 本数据集不仅实现了时空无缝覆盖,并且具有良好的验证精度。重建的理想晴空LST数据在全球17种土地覆盖类型实验区内,平均相关系数(R)为0.971,偏差(Bias)为-0.001 K至0.049 K,均方根误差(RMSE)为1.436 K至2.688 K。重建的全天候 LST 数据与地面站点实测数据的验证结果:平均 R 为 0.895,Bias为0.025 K 至 2.599 K, RMSE为4.503 K至7.299 K。 本数据集的时间分辨率为逐日4次,空间分辨率为0.05°,时间跨度为2002年-2020年,空间范围覆盖全球。
赵天杰, 余沛
本数据为祁连山地区2020年冰川分布产品。采用经典波段比值法和人工修正的方法提取。原始基础数据为2020年祁连山全境的高分系列影像。参考数据为谷歌影像和天地图影像。产品以shp文件格式存储,包含坐标系、冰川ID、冰川面积等属性。产品为1期,空间分辨率为2米,边界精度在2米(一个像元)左右。该数据直观地反映了祁连山冰川在2020年的分布,可用于冰川物质平衡变化定量估计、冰川变化对流域径流量影响定量估计等研究。
李佳
Based on AVHRR-CDR SR products, a daily cloud-free snow cover extent dataset with a spatial resolution of 5 km from 1981 to 2019 was prepared by using decision tree classification method. Each HDF4 file contains 18 data elements, including data value, data start date, longitude and latitude, etc. At the same time, to quickly preview the snow distribution, the daily file contains the snow area thumbnail, which is stored in JPG format. This data set will be continuously supplemented and improved according to the real-time satellite remote sensing data and algorithm update (up to may 2019), and will be fully open and shared.
HAO Xiaohua
This file contains the datasets used in a manuscript published in JGR Biogeosciences (Nieberding, F., Wille, C., Ma, Y., Wang, Y., Maurischat, P., Lehnert, L., and Sachs, T.: Winter daytime warming and shift in summer monsoon increase plant cover and net CO2 uptake in a central Tibetan alpine steppe ecosystem, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 126, e2021JG006441, doi:10.1029/2021JG006441, 2021.). The manuscript contains all the details on how the data was generated and processed and the corresponding code was published in the supplementary material.
Felix Nieberding, 马耀明, Christian Wille, Lukas Lehnert, Yuyang Wang, Philipp Maurischat, Weiqiang Ma, Torsten Sachs
地表太阳入射辐射(Surface Solar Irradiance,SSI)是FY-4A L2定量反演产品之一,覆盖范围为全圆盘,无投影,空间分辨率为4km,时间分辨率可达15min(20180921开始全天共40个观测时次,除每个整点时次的观测外,每3hr整点前后15min各有一次观测),光谱范围为0.2µm~5.0µm。产品输出要素包括总辐照度、水平面直接辐照度、散射辐照度,有效测量范围为0~1500 W/m2。FY-4A SSI产品在覆盖范围、空间分辨率、时间连续性、输出要素等方面质的提升为进一步开展其在太阳能、农业、生态、交通等专业气象服务中的精细化应用提供了可能。目前研究结果表明,与地基观测相比,FY-4A SSI 产品在中国地区的整体相关性在0.75以上,可用于中国地区太阳能资源评估。
申彦波, 胡玥明, 胡秀琴
1)数据内容:本数据集包含从1980s-2019年青藏高原地区Landsat长时序地表反射率产品,是很多地表地球物理参数(如叶面积指数、叶绿素和生物量)反演的关键输入参数。2)数据来源及加工方法:所采用的数据源主要来自中国卫星遥感地面站接收存档的Landsat四级产品,青藏高原地区地表反射率产品是基于6S辐射传输模型和MODIS大气产品进行逐像元大气校正,并在此基础上采用C因子法进行BRDF校正得到的;3)数据质量描述:几何精度为RMSE小于等于12m,地表反射率的精度为RMSD低于5%。4) 数据应用成果及前景:在森林、水资源、气候变化等领域长时序信息挖掘分析方面具有重要的应用价值。
彭燕
地表温度(Land surface temperature, LST)是地球表面与大气之间界面的重要参量之一。它既是地表与大气能量交互作用的直接体现,又对于地气过程具有复杂的反馈作用。因此,地表温度不仅是气候变化的敏感指示因子和掌握气候变化规律的重要前提,还是众多模型的直接输入参数,在许多领域有广泛的应用,如气象气候、环境生态、水文等。伴随地学及相关领域研究的深入和精细化,学术界对卫星遥感的全天候地表温度(All-weather LST)具有迫切的需求。 本数据集的制备方法是一种基于新型地表温度时间分解模型的卫星热红外遥感-再分析数据集成方法。方法的主要输入数据为Aqua MODIS LST产品和GLDAS等数据,辅助数据包括卫星遥感提供的植被指数、地表反照率等。方法充分利用了卫星热红外遥感和再分析数据提供的地表温度高频分量、低频分量以及地表温度的空间相关性,最终重建得到较高质量的全天候地表温度数据集。 评价结果表明,本数据集具有良好的图像质量和精度,不仅在空间上无缝,还与当前学术界广泛采用的逐日1 km Aqua MODIS LST产品在幅值和空间分布上具有较高的一致性。当以MODIS LST为参考时,该数据集在白天和夜间的平均偏差(MBE)为0.08K至0.16K,偏差标准差(STD)为1.12K至1.46K。基于分布于黑河流域、东北、华北和华南地区的15个站点实测数据的检验结果表明,其MBE为-0.06K至-1.17K,RMSE为1.52K至3.71K,且在晴空与非晴空条件下无显著区别。 本数据集的时间分辨率为逐日2次,空间分辨率为1km,时间跨度为2000年-2021年(注:通过外推方式将缺少Aqua MODIS LST产品时段内的全天候地表温度补齐);空间范围包括我国陆域的主要区域(包含港澳台地区,暂不包含我国南海诸岛)及周边区域(72°E-135°E,19°N-55°N)。本数据集的缩写名为TRIMS LST(Thermal and Reanalysis Integrating Moderate-resolution Spatial-seamless LST),以便用户使用。需要说明的是,TRIMS LST的空间子集TRIMS LST-TP(中国西部逐日1 km全天候地表温度数据集(TRIMS LST-TP;2000-2021)V2)同步在国家青藏高原科学数据中心发布,以减少相关用户数据下载和处理的工作量。
周纪, 张晓东, 唐文彬, 丁利荣, 马晋, 张旭
农业灌溉需要消耗大量的可利用淡水资源,是人类对自然水循环过程最直接的扰动,加速了区域水循环的同时伴随着冷却作用。因此,估算灌溉用水对于探索人类活动对自然水循环的影响、量化水资源收支、优化农业水资源管理配置等具有重要意义。然而,目前灌溉用水数据主要是基于调查统计结果,数据空间分布离散且缺乏统一性,无法满足对灌溉用水的时空变化进行估算的需求。全球灌溉农田灌溉用水量遥感估算数据集(2011-2018)是基于卫星土壤湿度、降水、植被指数以及气象资料入辐射与气温等要素,通过土壤水量平衡原理,耦合遥感蒸散发过程模块以及利用基于差分优化的数据-模型融合算法来估算全球灌溉农田实际灌溉用水量。该数据集的灌溉用水估算结果相比传统的离散调查统计数据在不同空间尺度(区域、州/省和国家)上具有较小的偏差,如中国各省2015年农业用水统计结果对比(bias = −3.10 km^3),美国各州2013年调查数据结果对比(bias = −0.42 km^3)以及粮农组织各个国家尺度对比结果(bias = −10.84 km^3)。而且,相较于基于单个降水和土壤水分卫星产品的估算结果,该集合数据显示出更低的不确定性。此外,数据统一采用全球地理经纬度格网,相关元数据存储在对应的NetCDF文件内,空间分辨率约为25公里,时间分辨率为月尺度,时间跨度为2011年−2018年。该数据集将有助于定量评估历史时期农业灌溉用水的时空格局和支撑科学农业用水管理等。
张琨, 李新, 郑东海, 张凌, 朱高峰
夜间灯光遥感(以下简称夜光)已经成为反映包括社会经济和能源消耗在内的人类活动的一个越来越重要的指标。现有夜光数据集(如美国国防气象卫星计划(DMSP)和国家极地轨道可见光红外成像辐射计(NPP))在时间范围和数据质量上都很有限。因此我们提出了一种夜间灯光卷积长短期记忆(NTLSTM)网络,并将该网络应用于生长出世界上第一套1984 - 2020年中国的人工夜间灯光数据集(PANDA)。模型与原始图像的模型评估显示,平均均方根误差(RMSE)达到0.73,决定系数(R2)达到0.95,像素级的线性斜率为0.99,表明生成产品的数据质量较高。模型结果可以很好地捕捉到新建成区的时间趋势。社会经济指标(建成区面积、国内生产总值、人口)与PANDA的相关性比现有的所有产品都更好,这表明它在寻找不同阶段夜间灯光变化的不同控制方面有更好的潜力。此外,PANDA描绘了不同的城市扩展类型,在代表道路网络方面胜过其他产品,并在早期提供了潜在的夜光景观。
张立贤, 任浙豪, 陈斌, 宫鹏, 付昊桓, 徐冰
本数据集为青藏高原区域2016年日分辨率0.02° x0.02° BRDF 核驱动模型核系数数据集。采用耦合地形因子的多源遥感数据协同反演的BRDF\反照率模型,并引入先验知识进行质量控制,联合极轨卫星数据MODIS反射率和静止卫星葵花8-AHI地表反射率数据反演时空连续的日分辨率的高精度BRDF。MODIS地表反射率数据及AHI天顶反射率数据集为官方网站下载,经过配准、大气校正等处理,以5天为周期合成日分辨率BRDF。相较于同类产品,,该BRDF合成周期最短,且考虑了地形效应,对快速变化地表特征的捕捉更具有优势,且时空连续性更好。可有效支撑j反射率角度效应订正、或用于与BRDF相关地表参数的高精度估算。
闻建光, 唐勇, 游冬琴
本数据集包括2010、2015和2020年间,中亚地区五国(哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦)的植被覆盖度(FVC)数据。该数据由MODIS-NDVI数据集(产品编号MOD13A2.006),根据干旱区植被盖度与NDVI之间的经验关系计算得到。该产品时间分辨率为1年,空间分辨率1 km。算法从当年所有观测数据中,以低云、低探测角度和最高NDVI值为标准,选择最佳的可用像元值,并进行换算。
徐晓凡, 谈明洪
本数据采用Chen et al. 2017 JHM研究的方法,利用MYD11C3.006和MOD11C3.006两种产品计算得到全天空的地表温度结果,具体计算程序见本数据集的Global_monthly_LST.m。数据格式为*.mat, Global_monthly_LST.m程序给出了实例如何读取该数据。该数据空间分辨率为0.05度,网格中心的经纬度信息分别保存在latitude.mat和Lonitud.mat,由于内陆湖泊、水体的发射率反演的问题,本数据将所有内陆湖泊和水体的地表温度给了NaN值,具体采用的mask见mask.mat文件。经过与全球156个站点观测的LST的验证,总体RMSE为2.69k,mean bias为0.4K,在干旱和半干旱地区的RMSE为2.62K, mean bias为0.94.K.
陈学龙, Bob Su, 马耀明
本数据集以大量的地面实测草地地上生物量数据为基础,以1980s中国植被类型图划分出温性草地类型,借助Google Earth Engine平台上的Landsat遥感数据,在不同草地类型分别构建了草地地上实测生物量-遥感数据的随机森林模型,在验证可靠的基础上,对1993~2019年间逐年的草地地上生物量进行了估算,从而形成了1993~2019年中国北方温性草地地上生物量的逐年空间数据集。地上生物量定义为单位面积内地面以上实存生活的植被有机物质总量。已对原有栅格值乘以系数100,单位:0.01克/平方米(g/m²)。本数据集可为中国北方温性草地资源、生态环境的动态监测和评价提供科学基础。
张娜
该数据集依据中分辨率长时间序列遥感影像Landsat,通过影像融合、遥感解译、数据反演等多种方式获得青藏高原1990/1995/2002/2005/2010/2015六期生态系统类型情况分布图,作出25年(1990-2015)青藏高原生态本底图,空间参考系统为Krasovsky_1940_Albers,空间分辨率为1000m。青藏高原各类生态系统面积统计表明,1990-2015年间,林地、草地面积略有减少,城镇用地、农村居民点及其他建设用地面积增加,河流、湖泊等水体面积增加,永久性冰川积雪面积减少。该图集可用于青藏高原生态工程的规划、设计及管理,并可作为生态系统现状的基准,用于阐明青藏高原重大生态工程建设的时空格局,揭示青藏高原生态系统格局和功能的变化规律和区域差异。
赵慧, 王小丹
青藏高原蒸散发是利用遥感、气象、以及野外通量观测站等数据,采用多尺度-多源数据协同的陆表蒸散遥感模型-ETWatch进行计算的。ETWatch采用了余项法与P-M公式相结合的方法计算蒸散。首先根据数据影像的特点选择适用的模型反演晴好日蒸散;遥感模型常常因为天气状况无法获取清晰的图像而造成数据缺失,为获得逐日连续的蒸散量的,引入Penman-Monteith公式,将晴好日的蒸散结果作为“关键帧”,将关键帧的地表阻抗信息为基础,构建地表阻抗时间拓展模型,填补因无影像造成的数据缺失,利用逐日的气象数据,重建蒸散量的时间序列数据,并通过数据融合模型,将中低分辨率的蒸散时间变化信息与高分辨率的蒸散空间差异信息的相结合,构建高时空分辨率蒸散数据集,从而生成青藏高原8km分辨率蒸散数据集(1990-2015)。
王晓峰
该数据集是基于一系列微波遥感数据获取,包含Special Sensor Microwave Imager (SSM/I), Advanced Microwave Scanning Radiometer for Earth Observation System (AMSR-E)等,表征植被的含水量,可作为初级生产力的参考。数据来源于Liu et al. (2015),具体计算方法参见文章。源数据范围为全球,本数据集选取了青藏高原区域。该数据集常被用作评定植被绿度和初级生产力的时间和空间格局,具有实际意义和理论价值。
刘毅
本数据集包含2001-2018年青藏高原月平均地表实际蒸散发量,空间分辨率为0.1度。数据集主要以卫星遥感数据(MODIS)和再分析气象数据(CMFD)作为输入,利用地表能量平衡系统模型(SEBS)计算得到。在计算湍流通量的过程中引入了次网格地形拖曳参数化方案,提高了对地表感热通量和潜热通量的模拟。另外,利用青藏高原6个湍流通量站的观测数据对模型输出的蒸散发量进行了验证,显示出了较高的精度。该数据集可用于研究青藏高原陆气相互作用和水循环特征。
韩存博, 马耀明, 王宾宾, 仲雷, 马伟强, 陈学龙, 苏中波
泛第三极主要城市2000-2017年土地覆盖数据包含2000/2010/2017年14个城市(乌鲁木齐、西宁、兰州、达卡、加德满都、勒克瑙、德里、拉合尔、伊斯兰堡、喀布尔、杜尚别、塔什干、比什凯克、阿拉木图)30米分辨率的数据。包括植被、耕地、人造地表、水体和其它五种地类。利用GlobeLand30, MCD12Q1,Globcover2009识别了分类一致区域并保留,采用深度学习方法对分类不一致区域重新分类,融合两类区域得到最终的分类结果。 每年数据均经过人工目视解译验证。 数据应用于泛第三极城市建设用地变化、人类活动影响的研究。 数据类型:栅格。 投影方式:UTM投影。
栾文飞, 李新
数据集包括2015年11月27日- 2016年3月26日阿勒泰基站(lon:88.07, lon: 44.73)地面被动微波亮温、多角度亮温、10分钟四分量辐射和雪温、雪坑日观测数据和逐时气象数据。 日雪坑参数包括:积雪分层、分层厚度、密度、粒度、温度。 这些数据存储在5个NetCDF文件中,TBdata.nc, TBdata-multiangle.nc, Ten-minute 4 component radiation and snow temperature.nc, Hourly meteorological and soil data.nc and Daily snow pit data.nc,以及readme.doc。 TBdata.nc 为六通道双偏振微波辐射计RPG-6CH-DP自动采集的两偏振三个通道的亮度温度。内容包括年、月、日、时、分、秒、Tb1h、Tb1v、Tb18h、Tb18v、Tb36h、Tb36v、入射角、方位角。 TBdata-multiangle.nc为两种极化的3个通道的7组多角度亮度温度。 包括年、月、日、时、分、秒、Tb1h、Tb1v、Tb18h、Tb18v、Tb36h、Tb36v、入射角、方位角。 The ten-minute 4 component radiation and snow temperature. nc 为4组分辐射和层状雪温度。 内容包括:年、月、日、时、分、SR_DOWN、SR_UP、LR_DOWN、LR_UP、T_Sensor、ST_0cm、ST_5cm、ST_15cm、ST_25cm、ST_35cm、ST_45cm、ST_55cm。 The hourly meteorological and soil data.nc为每小时天气数据和分层土壤数据。内容包括年、月、日、时、Tair、Wair、Pair、Win、SM_10cm、SM_20cm、Tsoil_5cm、Tsoil_10cm、tsoil_15cm、Tsoil_20cm。 The daily snow pit data.nc为人工雪坑数据。观测时间为当地时间上午8:00-10:100。内容包括年、月、日、雪深、thickness_layer1、thickness_layer2、thickness_layer4、thickness_layer5、thickness_layer6、Long_layer1、Short_layer1、Long_layer2、Short_layer2、Long_layer3、Short_layer4、Long_layer5、Short_layer5、Long_layer6、short_layer6、Stube、snow shovel_0-10、 雪铲_10-20、雪铲_20-30、雪铲_30-40、雪铲_40-50、雪叉_10、雪叉_15、雪叉_20、雪叉_25、雪叉_30、雪叉_35、雪叉_40、雪叉_45、雪叉_50、形状1、形状2、形状3、形状4、形状5。
戴礼云
西亚地区荒漠化专题数据主要包括:西亚地区沙化土地分布图和西亚地区退化草地分布图,空间分辨率为30m。西亚地区沙化土地分布图包含的土地类型有沙地、盐碱地、裸土地和裸岩石砾地,西亚地区退化草地分布图将草地划分为高覆盖草地、中覆盖草地和低覆盖草地三类。数据由中国科学院新疆生态与地理研究所遥感与GIS重点实验室生产,生产费用由“中国科学院战略性先导科技专项XDA20030101资助”,数据空间分辨率为30m。数据主要是基于2015年TM、ETM遥感影像数据,基于去云、镶嵌与裁剪、拼接、阴影处理等预处理,借助eCognition软件进行面向对象的地类分类,实现软件自动分类和人工信息提取相结合,最后对分类结果进行人工检查与修正。数据验证方式为野外实地验证和高精度影像验证两种方式,验证精度达到85%以上。
Snow is a significant component of the ecosystem and water resources in high-mountain Asia (HMA). Therefore, accurate, continuous, and long-term snow monitoring is indispensable for the water resources management and economic development. The present study improves the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) onboard Terra and Aqua satellites 8 d (“d” denotes “day”) composite snow cover Collection 6 (C6) products, named MOD10A2.006 (Terra) and MYD10A2.006 (Aqua), for HMA with a multistep approach. The primary purpose of this study was to reduce uncertainty in the Terra–Aqua MODIS snow cover products and generate a combined snow cover product. For reducing underestimation mainly caused by cloud cover, we used seasonal, temporal, and spatial filters. For reducing overestimation caused by MODIS sensors, we combined Terra and Aqua MODIS snow cover products, considering snow only if a pixel represents snow in both the products; otherwise it is classified as no snow, unlike some previous studies which consider snow if any of the Terra or Aqua product identifies snow. Our methodology generates a new product which removes a significant amount of uncertainty in Terra and Aqua MODIS 8 d composite C6 products comprising 46 % overestimation and 3.66 % underestimation, mainly caused by sensor limitations and cloud cover, respectively. The results were validated using Landsat 8 data, both for winter and summer at 20 well-distributed sites in the study area. Our validated adopted methodology improved accuracy by 10 % on average, compared to Landsat data. The final product covers the period from 2002 to 2018, comprising a combination of snow and glaciers created by merging Randolph Glacier Inventory version 6.0 (RGI 6.0) separated as debris-covered and debris-free with the final snow product MOYDGL06*. We have processed approximately 746 images of both Terra and Aqua MODIS snow containing approximately 100 000 satellite individual images. Furthermore, this product can serve as a valuable input dataset for hydrological and glaciological modelling to assess the melt contribution of snow-covered areas. The data, which can be used in various climatological and water-related studies, are available for end users at https://doi.org/10.1594/PANGAEA.901821 (Muhammad and Thapa, 2019).
Sher Muhammad
青藏高原由于高云覆盖,通常用来监测湖泊面积的光学遥感影像数据,如Landsat只能用来监测湖泊年尺度面积变化,而对湖泊季节变化研究了解较少。使用Sentinel-1 SAR数据,对青藏高原大于50平方公里湖泊月尺度面积进行了提取。研究显示,湖泊的季节变化显示出截然不同的模式,面积较大的湖泊(> 100 km2)在8-9月达到峰值,而较小的湖泊(50-100 km2)面积在6-7月达到峰值。封闭湖泊面积的季节峰值更突出,而外流湖的季节峰值更平缓。冰川补给湖相对于非冰川补给湖显示了延迟的面积峰值。同时,大尺度的大气环流,如西风、印度季风、和东亚季风也影响着湖泊面积的季节变化。此研究为监测湖泊面积年内变化弥补了空白。
张宇, 张国庆
土地覆盖数据是了解人类活动与全球变化之间复杂相互作用的关键信息来源。基于清华大学制作的30 m分辨率的FROM-GLC全球土地覆盖产品,利用34个泛第三极关键节点区域矢量对其进行裁剪等处理,获得本数据集。本数据集的一级分类体系为:10.农田;20.森林;30.草地;40.灌木丛;50.湿地;60.水体;70.苔原;80.不透水面;90.裸地;100.冰雪;120.云。其数据质量取决于FROM-GLC产品质量,本数据集作为所有遥感数据的研究基础,为项目提供了基底数据。
葛咏, 凌峰, 张一行
青藏高原是全球气候变化的敏感区域。地表温度(Land Surface Temperature, LST)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,广泛应用于气象气候、水文、生态等领域的研究中。青藏高原的陆地-大气相互作用等研究,迫切需要较长时间序列和较高时空分辨率的全天候地表温度数据集。然而,该区域较为频繁的云覆盖特征,使现有卫星热红外遥感地表温度数据集的使用受到较大的局限。 相较于2019年发布的前一个版本——中国西部逐日1km空间分辨率全天候地表温度数据集(2003-2018)V1,本数据集(V2)采用了一种新的制备方法,即基于新型地表温度时间分解模型的卫星热红外遥感-再分析数据集成方法。方法的主要输入数据为Aqua MODIS LST产品和GLDAS等数据,辅助数据包括卫星遥感提供的植被指数、地表反照率等。该方法充分利用了卫星热红外遥感和再分析数据提供的地表温度高频分量、低频分量以及地表温度的空间相关性。 评价结果表明,本数据集具有良好的图像质量和精度,不仅在空间上无缝,还与当前学术界广泛采用的逐日1 km Aqua MODIS LST产品在幅值和空间分布上具有较高的一致性。以MODIS LST为参考值时,该数据集在白天和夜间平均偏差(MBE)分别为-0.28 K和-0.29 K,偏差标准差(STD)分别为1.25 K和1.36 K。基于青藏高原和黑河流域的6个站点实测数据的检验结果表明,晴空条件下,本数据集在白天/夜间与实测LST均具有高度的一致性,其MBE为-0.42~0.25 K/-0.35~0.19 K;均方根误差 (RMSE)为1.03~2.28 K/1.05~2.05 K;非晴空条件下,本数据集在白天/夜间的MBE为-0.55~1.42 K/-0.46~1.27 K;RMSE为2.24~3.87 K/2.03~3.62 K。与V1版本的数据相比,两种全天候地表温度均在空间维度上表现除了空间无缝(即无缺失值)的特性,且在大部分区域内,两种全天候地表温度的空间分布和幅值均与MODIS地表温度高度一致。然而,在AMSR-E/AMSR2轨道间隙亮温缺失的区域内,V1版本的地表温度产生了低估。TRIMS地表温度与V1版本地表温度在AMSR-E/AMSR2轨道间隙外的质量接近,而在轨道间隙内前者的质量更加可靠。因此,建议用户使用V2版本。 本数据集的时间分辨率为逐日2次,空间分辨率为1km,时间跨度为2000年-2021年(注:通过外推方式将缺少Aqua MODIS LST产品时段内的全天候地表温度补齐)。本数据集的空间范围包括青藏高原为核心的我国西部及周边地区(72°E-104°E,20°N-45°N)。因此,本数据集的缩写名为TRIMS LST-TP(Thermal and Reanalysis Integrating Moderate-resolution Spatial-seamless LST – Tibetan Plateau),以便用户使用。
周纪, 张晓东, 唐文彬, 丁利荣, 马晋, 张旭
该数据集包含2014年07月23日至2014年08月18日在黑河下游混合林站和超级站观测的热像仪组分温度数据。观测地点坐标分别为101.1335E、41.9903N和101.1374E、42.0012N,海拔约874m。在混合林站和超级站分别使用Testo890-2(热红外图像:640 × 480,可见光2048 × 1536)和Testo875-2i(热红外图像:160 × 120,可见光640 × 480)热像仪,以通量塔为中心,在10m高度处,拍摄塔周围的地表亮温和可见光图像。在混合林站的观测方向为东北、东、东南、西南和西北,在超级站的观测方向为东北、东南、西南和西北。观测时间范围主要为晴空日期的10:00至16:00;各次的观测时间为整点和MODIS、Landsat 8过境时;8月4日的拍摄为配合航空飞行,观测间隔约为10min。
周纪, 李明松, 马晋
该数据集包含2014年07月22日至2016年07月19日在黑河下游混合林站和超级站观测的组分温度数据。测量地点坐标分别为101.1335E、41.9903N和101.1374E、42.0012N,海拔约874m。所使用的红外辐射计型号为SI-111,数采为CR800。混合林站使用两支传感器分别观测光照胡杨(南侧)和阴影胡杨(北侧)的组分温度。两支传感器架设高约5m,距目标约1m,水平观测。超级站使用两支传感器分别观测裸土和柽柳的组分温度。观测裸土的传感器架设高度约2m,观测天顶角约45°;观测柽柳的传感器架设高度约1m,距被测目标约0.5m,水平观测。
周纪, 李明松, 马晋
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
湖泊的形成与消失、扩张与收缩对生态环境演化和社会经济发展都有重要影响。由于受气候、生态环境和人类活动等因素的综合影响,湖泊水域范围的变化速度快、幅度大,对观测的频率和分布都有很高的要求。近几十年以来,卫星遥感技术以其快速、覆盖面广、成本低廉等优点,为较大区域的湖泊动态监测提供了重要数据基础。针对大范围、高精度、长时间序列的湖泊变化分析对遥感数据时空分辨率的需求,本数据集基于 Landsat 卫星数据的自动湖泊提取方法(Feng et al., 2015),利用 2000 年以来的 Landsat 多颗卫星的观测数据,收集了2000 年以来的云量小于 80%的所有Landsat 数据,获得共 96278 景影像(约 25T 数据量),结合高性能数据存储和处理能力,提取了青藏高原和中亚地区 2000-2015 年湖泊分布记录,形成了时空一致的逐月水域范围数据集。利用分层随机采样采集样点,通过人工解译,获取能够代表不同时空分布的验证样点。评价结果表明:研究区时间序列水体数据总体精度为 99.45%(±0.59),水体用户精度(错分)为 85.37% (±3.74),制图精度(漏分)为 98.17%(±1.05)。
冯敏, 车向红
本数据集为青藏高原黄河源区2015年逐像素年内最大植被覆盖度空间分布图,该区域的面积约为4.4万平方公里。此数据是基于2015年MODIS(空间分辨率250米) 和Landsat-8 OLI(空间分辨率30米)植被生长季(5月初-9月末)的时间序列影像,并利用最大值合成方法、像元二分模型和时间插值等方式获得。植被覆盖度空间分布图的空间分辨率为30米,采用WGS 1984 UTM 投影,数据格式为grid格式。
王广军
中亚地区荒漠化(土地沙化、盐渍化和植被退化)专题数据主要包括:中亚地区沙化土地分布图、中亚地区盐渍化土地分布图和中亚地区土地植被退化分布图,空间分辨率为1km,时间分辨率为年。中亚地区盐渍化土地分布图将盐渍化土地分为了轻度、中度、重度和极重度盐渍化土地四类。中亚地区土地植被退化分布图将植被退化状况分为了显著改善、轻微改善、稳定或无植被、轻微退化和显著退化五类。数据由中国科学院新疆生态与地理研究所遥感与GIS重点实验室生产,生产费用由“中国科学院战略性先导科技专项XDA20030101资助”。
许文强
中亚-西亚地区典型流域荒漠化关键要素数据集由4部分组成,分别是阿姆河流域农用地分布及变化、阿姆河流域草地分布及变化、阿姆河流域灌丛分布及变化和阿姆河流域森林分布及变化,数据空间分辨率为30m。由中国科学院新疆生态与地理研究所遥感与GIS重点实验室生产,数据生产费用由“中国科学院战略性先导科技专项XDA20030101资助”。阿姆河流域荒漠化关键要素数据集由1990年、2000年和、2010年三期数据组成,是基于TM/ETM遥感影像解译获得。
许文强
数据来源于美国地质勘探局(USGS)开发的30秒全球高程数据集,于1996年完成。从NCAR和UCAR联合的数据下载中心(https://rda.ucar.edu/datasets/ds758.0/)下载了泛第三极区域的数据,并通过数据中心重新分发。GTOPO30在分发时将全球分为33个区块,采样间隔为30弧秒, 即0.008333333333333度,坐标参考为WGS84,其值为垂直方向高出海平面的距离,即海拔,单位为m,海拔范围-407到8752,这里不包含海洋深度信息,负值为大陆架的海拔;海洋处标记为-9999,海岸线以上大陆海拔至少为1;小于1平方千米的岛不考虑。详细说明信息请见说明文档。 为了便于用户使用方便,在分块数据的基础上,将-10S-90N,20W-180E内10个区块进行拼接,没有经过任何重采样处理。本数据文件为DEM_ptpe_Gtopo30.nc
何永利
青藏高原生态资产评估遥感反演基础数据集包括了青藏高原自2000年起年度的植被覆盖度(FVC),净初级生产力(NPP)和叶面积指数(LAI)等基于遥感反演的生态参数,以供区域尺度生态资产评估研究使用。其中植被覆盖度数据以MODIS NDVI数据为主体,基于像元二分模型,利用多尺度遥感影像,结合植被群落类型、分布特征等高精度遥感参数,发展植被覆盖度模型,用混合像元分解法构建。精度验证估测值与实测值的RMSE为0.21,在样本值0-0.5之间均存在一定的高估情况。
刘文俊
中亚沙漠油气田分布城镇分布数据,数据格式为“.shp”格式矢量数据。包括了中亚五国油气田及主要城镇居民点的分布。该数据由MODIS-MCD12Q产品提取裁切而成,该产品空间分辨率为500 m,时间分辨率为1年,其分类标准采用的是IGBP全球植被分类方案,该方案共分为17种土地覆被类型,其中城镇数据利用该分类方案中的建筑与城镇用地。该数据可为中亚地区沙漠油气田与绿城城镇风沙灾害评估和防治提供数据支撑。
高鑫
该数据集是NOAA的 Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)传感器获取的长时间序列的NDVI数据。该数据集时间范围是1982年至2015年。为了去除NDVI数据中的噪声,进行了最大化合成、多传感器对比纠正。每半个月合成一幅NDVI影像。该数据集在植被长期变化趋势分析中被广泛应用。该数据集是从全球数据集中将三江源部分裁切出来,以便单独开展三江源地区的研究分析。 本数据集数据格式为geotiff,空间分辨率为8km,时间分辨率为2周,时间范围为1982年至2015年。数据转系系数为10000, NDVI = ND/10000。
NOAA
该数据集是MODIS的植被指数数据(MOD13Q1),将三江源区域进行了提取,以便单独开展三江源地区的研究分析。MOD13Q1是16天合成的植被指数,包含归一化植被指数(NDVI)和增强型植被指数(EVI)。三江源的空间范围覆盖两景MODIS文件(h25v05和h26v05)。数据存储格式为hdf,每个文件中包含12个波段:归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)、数据质量(VI Quality)、红波段反射率(red reflectance)、近红外波段反射率(NIR reflectance)、蓝波段反射率(blue reflectance)、中红外波段反射率(MIR reflectance)、观测天顶角(view zenith angle)、太阳天顶角(sun zenith angle)、相对方位角(relative azimuth angle)、合成的时间(composite day of the year)和象元可靠性(pixel reliability). 本数据集数据格式为hdf,空间分辨率250m,时间分辨率是16天,时间范围:2000年2月至2018年10月。
Kamel Didan*, Armando Barreto Munoz, Ramon Solano, Alfredo Huete
该数据集是SPOT卫星上的VEGETATION传感器获取的长时间序列的NDVI数据。该数据集时间范围是1998年5月至2013年。为了去除NDVI数据中的噪声,进行了最大化合成。每10天合成一幅NDVI影像。该数据集是从全球数据集中将三江源部分裁切出来,以便单独开展三江源地区的研究分析。 本数据集数据格式为geotiff,空间分辨率1km,时间分辨率是10天,时间范围:1998年5月至2013年12月。
Image Processing Centre for SPOT-VGT
该数据集是SeaWiFS获取的长时间序列的NDVI数据。该数据集时间范围是1997年9月至2007年。为了去除NDVI数据中的噪声,进行了最大化合成。每15天合成一幅NDVI影像。该数据集是从全球数据集中将三江源部分裁切出来,以便单独开展三江源地区的研究分析。 本数据集数据格式为geotiff,空间分辨率4km,时间分辨率是15天,时间范围:1997年第256天至2007年第365天。
Charles R. Mcclain
2018年8月19日在长江源园区曲麻莱县的高寒草甸样方采用DJI无人机进行航拍,按照设定的飞行路线拍摄照片,相邻照片重叠度不低于70%,利用拍摄的照片生成正射影像和DSM,正射影像包含红绿蓝三个波段,正射影像地面分辨率为2.5cm,拍摄面积为860m×770m,DSM的分辨率为4.5cm。
王旭峰, 魏彦强
2018年8月19日在长江源园区曲麻莱县的湿地样方采用DJI无人机进行航拍,按照设定的飞行路线拍摄照片,相邻照片重叠度不低于70%,利用拍摄的照片生成正射影像和DSM,正射影像包含红绿蓝三个波段,地面分辨率为2cm,拍摄面积为850m×1000m,DSM的分辨率为4.5cm。
王旭峰, 魏彦强
2018年8月22日在位于澜沧江源区的固定样方采用DJI无人机搭载的照相机,按照设定的飞行路线拍摄照片,相邻照片重叠度不低于70%,利用拍摄的照片生成正射影像和DSM,正射影像包含红绿蓝三个波段,地面分辨率为2.5cm,拍摄面积为1000m×1000m,DSM的分辨率为4.5cm。由于通信故障,导致中间4条航带没有拍摄上照片,所以中间有一个条带的影像缺失。
王旭峰, 王旭峰, 魏彦强, 王旭峰
通过燃烧地表植被和土壤有机物质,野火会对冻土环境产生强烈影响。受火灾干扰的植被可能需要许多年才能恢复到火灾前期或成熟水平。在本数据集中,通过量化C 波段和 L 波段 SAR 后向散射 15 年(2002—2017)的变化,用来研究阿拉斯加北坡Anaktuvuk 河流域冻土苔原环境火灾对植被再生长的影响。火灾过后,C 和 L 波段 在严重火灾地区后向散射系数比未烧的地区分别增加了 5.5 和 4.4 dB。火灾发生后 5 年,C 波段背向散射差异在火灾区和未燃烧区之间减小,表明过火地植被水平已恢复到未燃烧区域水平。这种持续恢复时间比基于光学的 NDVI 观测的 3 年恢复要长。此外,在植被恢复 10 年后, L 波段在火灾严重区后向散射比未燃烧区依然约高 2 dB。 这种持续的差异可能是由表面粗糙度增加造成的。我们的分析表明,长期存档的星载 SAR 后向散射可以量化北极苔原环境火灾后植被恢复情况,也可以作为光学观测的补充。 后向散射数据覆盖时间从2002年到2017年,时间分辨率为逐月,覆盖范围为喀阿拉斯加北坡Anaktuvuk 河流区域,空间分辨率为30~100 m,C/L波段数据分开,每月数据的存放一个Geotiff文件。 数据的详细情况见阿拉斯加北坡Anaktuvuk 河流域SAR后向散射数据 -数据说明。
江利明
该数据集是基于MODIS 16天合成的NDVI产品(MOD13A2 collection6)估算的三江源地区的植被生长季开始(Start of Season: SOS)和生长季结束的日期(End of Season: EOS)。分别用了两种常见的物候期估算方法,分别是基于多项式拟合的阈值提取法(文件名中有poly字符)和基于双逻辑曲线(double logistic function)拟合后的拐点提取法(文件名中有sig字符)。该数据可以用来分析植被物候期与气候变化的关系。时间范围为2001年至2014年。空间分辨率为1km。
王旭峰
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