本数据集数据源为:欧洲航天局多光谱卫星Sentinel-2卫星。其中包含2017年青藏高原湖泊CDOM和DOC年均值数据。使用方法:基于实测样点的CDOM数据,提取影像反射率信息,通过皮尔森相关性分析选择最佳预测变量,构建多元逐步回归CDOM 预测模型,获得青藏高原水体CDOM结果。由于CDOM与DOC具有很好的相关性,所以DOC预测结果通过CDOM计算。最终青藏高原CDOM模型的调整R²达到0.81。
宋开山
积雪是冰冻圈的重要组成要素,是全球变化与地球系统科学研究中不可或缺的变量。积雪的分布范围和物候信息是衡量积雪变化特征的重要指标,也是寒区水文模型中融雪径流模拟的重要参数。亚洲高山区是许多国际性河流的发源地,也是全球气候变化研究的热点区;该地区冰雪变化将引发的水资源减少、极端天气事件增多、灾害频发等生态和环境问题,已受到各国的广泛关注。因此,准确获取长时序的亚洲高山区积雪分布与积雪物候数据对气候变化研究、水资源管理以及灾害预警与防治至关重要。 亚洲高山区逐日无云MODIS归一化积雪指数(NDSI)产品(2000-2021,500 m)是在MODIS逐日积雪产品(包括Terra上午星数据产品MOD10A1和Aqua下午星数据产品MYD10A1,C6版本)的基础上,通过同一天上下午星数据融合以及三次样条函数插值去云算法处理后得到;其中,在2000-2002年只有上午星数据产品MOD10A1时,则直接采用三次样条函数插值去云算法处理。水文年2002-2020的积雪物候数据集是基于逐水文年内的无云MODIS NDSI产品制备而成,包括积雪开始日期(SOD)、积雪结束日期(SED)和积雪持续日数(SDD)3个参数。本数据集具有可靠的精度。
唐志光, 邓刚
水体覆盖是水循环、能量平衡的基本参数之一。本数据集以1982-2020年AVHRR逐日反射率时间序列为基础,生产了青藏高原39年超长期逐日水体制图产品(包含水体结冰信息)。本数据集包含39个文件夹,以年份命名(从1982年到2020年),每个文件夹包含365/366个GeoTiff文件,每个文件包含两个波段:(1)水体制图波段(WaterLayer);(2)质量控制信息波段(QC)。本产品为青藏高原水体遥感监测提供数据支撑。
计璐艳
本数据集包括1995,2000,2005,2010和2015年等5期湖泊透明度数据。数据源为:Landsat 5,Landsat 7和Landsat 8。使用方法:利于实测光谱反射率,在分析光谱反射率与同步测量的透明度之间的关系的基础上,采用半经验方法选择最佳波段组合,建立青藏高原湖泊透明度算法,获得水体透明度。通过实测点的验证表明水体的透明度估算相对误差在35%。
宋开山
青藏高原六大外流河(黄河、金沙江、雅砻江、怒江、澜沧江、雅鲁藏布江)平滩流量条件下河流表面SHP矢量数据,以1km为步长的平滩流量下河宽和面积的SHP矢量和XLS表格数据。 基于现场实测水文和大断面数据(1967-2020年),结合洪水频率分析,确定六大水系沿程的平滩流量、日期和河宽;采用MNDWI指数分别从Sentinel-2(2017-2020年)和Landsat5/7/8(1984-2020年)影像中提取平滩流量下河流表面矢量。 该数据库可作为全球水文数据集的补充,为研究青藏高原河床演变、河流生态、水文模拟、河流水-气界面物质交换等提供基础数据。
李丹, 薛源, 覃超, 吴保生, 陈博伟, 汪舸
归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index , NDVI)广泛应用于植被监测。本数据集利用2000-2020年青藏高原区域所有可用的Landsat 5/7/8数据(影像10万+),通过MODIS-Landsat数据融合算法(gap filling and Savitzky–Golay filtering;GF-SG),重建了青藏高原植被区域2000-2020年高时空分辨率(30米-8天)NDVI时间序列数据集(QTP-NDVI30)(算法细节请参考论文)。 本数据集具有良好的验证精度。定量评价结果显示重建NDVI影像数据的平均绝对误差MAE为0.02,平均相关系数R为0.96,图像结构相似性SSIM为0.94。选取典型区域与PlanetScope 3米空间分辨率影像比较,空间细节信息得到了较好的保持(产品评价细节请参考论文)。 本数据集地理坐标系为GCS_WGS_84, 空间范围覆盖青藏高原植被区域,植被区域定义为7-9月平均NDVI大于0.15。
曹入尹, 徐子超, 陈洋, 沈妙根, 陈晋
充分利用多源植被分类/土地覆盖分类产品各自的优势,通过专门设计与青藏高原植被类型相适应的植被分类体系,选用集成分类方法,在数据可靠性的基础上遵循一致性的原则,制作了青藏高原现状植被图,其在现势性、分类体系的针对性和分类精度上均表现更优。从分类结果的现势性来看,青藏高原现状植被图较早期中国植被图能更好地反映青藏高原植被覆盖现状;从分类体系的针对性来看,青藏高原现状植被图采用了针对青藏高原植被专门设计的分类体系,有利于从多源数据产品中充分提取出具备高可靠性和一致性的植被覆盖信息;从分类精度来看,青藏高原现状植被图的总体精度(78.09%,Kappa系数0.75)较已有相关数据产品提高了18.84% ~ 37.17%,特别是对草地、灌丛等植被类型的分类精度有明显提升。
张慧, 赵涔良, 朱文泉
“亚洲水塔”青藏高原(TP)的降水在区域水和能源循环中发挥着关键作用,对下游国家的水资源供应有重要影响。气象站点所获取的降水信息通常被认为是最准确的,但在地形复杂、环境恶劣的青藏高原中,气象站数据却十分有限。卫星和再分析降水产品可以为地面测量提供补充信息,特别是在大面积测量不足的区域。在这里,我们通过使用人工神经网络 (ANN) 和环境变量(包括海拔、地表压力和风速)确定各种数据源的权重来最优地融合站点、卫星和再分析数据。在 1998-2017 年期间,以每日时间尺度和 0.1° 的空间分辨率生成了一个多源降水 (MSP) 数据集横跨青藏高原。与其他四颗卫星产品相比,MSP与标准观测的日降水相关系数(CC)最高(0.74),均方根误差第二低,表明MSP的质量和数据合并的有效性方法。我们使用分布式水文模型进一步评估了青藏高原长江和黄河源头测量不佳的不同降水产品的水文效用。在 2004-2014 年期间,MSP 实现了每日流量模拟的最佳 Nash-Sutcliffe 效率系数(超过 0.8)和 CC(超过 0.9)。此外,基于多重搭配评估,MSP 在未测量的西部 TP 上表现最好。该合并方法可应用于全球其他数据稀缺地区,为水文研究提供高质量的降水数据。整个 TP 的左下角的经纬度、行数和列数以及网格单元信息都包含在每个 ASCII 文件中。
洪仲坤, 龙笛
针对青藏高原泛三江并流区的17.9万km2的区域,通过Sentinel-1升降轨,以及Palsar-1升轨三种SAR数据进行InSAR变形观测,根据获取的InSAR变形图像,结合地貌和光学影像特征进行综合解译。共识别得到海拔4000m以下的活动性滑坡949处。需要注意的是,因不同SAR数据的观测角度、敏感度和观测时相的差异,同一滑坡用不同数据解译存在一定的差异,在滑坡的范围、边界方面需要借助地面和光学影像进行修正。滑坡InSAR识别比例尺的概念与传统空间分辨率不同,主要依靠变形强度,因此一些规模较小,但与背景相比变形特征突出,整体性强,与地物具有逻辑空间关系的滑坡也能得以解译(配合SAR的强度图、地形阴影图、光学遥感影像为地物参照)。本次最小解译区域可达几个像素,如参考怒江沿江公路解译了一处只有4个像素的公路边坡滑坡。
姚鑫
本数据是研究团队综合利用Sentinel-1 SAR数据,AMSR-2微波辐射计数据以及MODIS LST产品所生产的青藏工程走廊区域高分辨土壤冻融数据集。基于新提出的算法,本产品提供月尺度100m空间分辨土壤冻融状态检测结果,并通过气象站点和土壤温度站点进行精度验证。基于青藏工程走廊地区的4个气象站点进行精度验证,结果表明基于升轨和降轨Sentinel-1的土壤冻融检测结果的整体准确率分别为84.63%和77.09%。基于那曲土壤湿度/温度监测站点进行精度验证,升轨和降轨结果的平均整体精度为78.58%和76.66。该产品弥补了传统土壤冻融产品空间分辨率不足(>1km)的问题,为青藏工程走廊区域高分辨率土壤冻融监测提供了可能。
周欣, 刘修国, 周俊雄, 张正加, 陈启浩, 解清华
基于长时间序列MODIS积雪产品,采用隐马尔可夫随机场(Hidden Markov Random Field, HMRF)建模框架,制备了青藏高原2002-2021年空间分辨率为500 m的逐日无云积雪数据集。该建模框架将MODIS积雪产品的光谱信息、时空背景信息,以及环境相关信息以最优形式进行整合,不仅填补了云层遮挡引起的数据空缺,而且提高了原始MODIS积雪产品的精度。特别地,本数据集在环境背景信息中引入了太阳辐射能量对积雪分布的影响,有效改进了地形复杂山区的积雪识别精度。通过与实测雪深、Landsat-8 OLI识别的积雪分布对比分析,本数据集精度依次为98.31%和92.44%,并且在积雪转化期、海拔较高、太阳辐射较多的阳坡提升效果显著。本数据集改善了原始MODIS积雪产品时空不连续和在地形复杂山区精度较低的问题,能为青藏高原气候变化研究和水资源管理提供重要的数据基础。
黄艳, 许嘉慧
本数据集是2017年8月-9月于阿里地区采集的典型地物光谱测量数据。高光谱数据使用ASD便携式地物光谱仪FieldSpec 4测量。进行光谱测量时基本为光线稳定的晴天,测量时记录了云量情况。测量前使用白板进行校准;并使用GPS记录经纬度坐标;记录了测量的植被类型;同时测量了周围土壤的光谱数据。地物光谱仪记录的DN值为.asd格式文件,可使用ViewSpecPro软件读取,并利用EXCEL结合白板数据转换为反射率。光谱数据用于提取不同植被类型光谱特征、植被分类、反演植被覆盖度等。
刘林山, 张炳华
该数据集于2021年5月底至6月在青藏高原野外考察期间使用无人机航拍所得,航片数据量为 3.4 GB,共包含330余张无人机航片。拍摄地点主要位于西藏的拉萨、林芝,云南省的大理、怒江,四川甘孜、阿坝、凉山等州市地区的道路沿线、居民点及其周边地区。所拍航片主要反映拍摄时点当地的土地利用/覆被类型、设施农业用地分布、植被覆盖度等信息,航片具有经纬度和海拔等空间位置信息,不仅可以为土地利用分类提供基础验证信息,而且还能通过计算植被覆盖度,为大尺度区域植被覆盖度的遥感影像反演等工作提供参考。
吕昌河, 张泽民
在国家重点研发计划“冰冻圈和极地环境变化关键参数观测与反演”第一课题“冰冻圈关键参数多尺度观测与数据产品研制“的资助下,中国科学院青藏高原研究所张寅生课题组发展了青藏高原地区降尺度雪深产品。青藏高原积雪深度降尺度数据集来源于积雪概率数据和中国雪深长时间序列数据集的融合结果,采用新发展的亚像元时空分解算法对原始0.25度的积雪深度数据进行时空降尺度,得到0.05度逐日积雪深度产品。通过降尺度前后的雪深产品精度评估的对比,发现降尺度后雪深产品的均方根误差由原产品的2.15 cm减少到了1.54 cm。 青藏高原积雪深度降尺度数据集(2000-2018)的产品信息细节如下。投影为经纬度,空间分辨率0.05 度(约5公里),时间范围为2000年9月1日-2018年9月1日,为Tif格式文件,命名规则为:SD_YYYYDDD.tif,其中YYYY代表年,ddd代表儒略日(001-365)。积雪深度(SD),单位:厘米(cm)。空间分辨率为0.05度。时间分辨率为逐日。
闫大江, 马宁, 张寅生
青藏高原地区30米分辨率卫星遥感影像集,影像为真彩色,空间分辨率约为30米,以Geotiff格式分块存放。该产品是在Landsat地表反射率数据的基础上,通过海量影像快速自动化镶嵌和匀色等关键技术,制作青藏高原地区30米分辨率镶嵌影像,得到青藏高原地区的无云卫星遥感影像。该数据产品的几何精度为RMSD小于12m。该数据集可为青藏科考提供30m分辨率的时间序列卫星影像底图,也可用于土地覆盖类型的解译和自动提取。
龙腾飞
本数据集是2019年9月川藏铁路沿线典型植被无人机高光谱观测数据,使用的是大疆M600 Resonon成像系统的机载光谱仪。包括2019年在拉萨的草原区域观测的高光谱数据,自带经纬度。高光谱调查时基本为晴天。飞行前进行了白板校准;采集数据时设有靶标(即适于草地的标准反光布),用于光谱校准;设有地面标志点(即有字母的泡沫板照片),并记录了每个标志点的经纬度坐标,用于几何精确校准。无人机高光谱相机记录的dn值,可使用Spectronon Pro软件转换为反射率。高光谱数据用于提取不同植被类型光谱特征、植被分类、反演植被覆盖度等。
周广胜, 汲玉河, 吕晓敏, 宋兴阳
该数据集由2020年8月青藏高原野外考察期间无人机航拍所得,数据大小为10.1 GB,包括1500余张航片。拍摄地点主要包括拉萨、山南、日喀则等地区道路沿线、居民点及周边地区。航片主要反映了当地土地利用/覆被类型、设施农业分布、草地盖度情况等信息,航片均具有经纬度和海拔信息,可为土地利用/覆被遥感解译工作提供了较好的验证信息,还可用于植被覆盖度的估算工作,为研究区域土地利用研究提供了较好的参照信息。
吕昌河, 刘亚群
基于青藏高原土壤温湿度观测网玛曲站点建立的地基L波段微波辐射计观测系统(ELBARA-III,由欧洲航空局提供),本数据集囊括了水平和垂直极化的L波段亮温数据,地表及以下不同层土壤湿度和温度数据,地表通量(如感热、潜热、碳通量),气象要素数据(如降水、上下行长波/短波辐射、空气温度和湿度、气压)以及植被叶面积指数LAI和土壤性质等辅助数据。此多年尺度的数据集可用于提高对陆面过程、微波辐射过程的理解,验证SMOS和SMAP卫星亮温观测和土壤湿度反演结果,校验微波辐射传输模型中的假设条件,验证陆面模式输出以及再分析资料,反演土壤物理性质,量化陆-气间的水、碳、能量交换,并将帮助定量化地球系统模型中参数化方案的偏差和不确定性,从而提出相应改进方案。 ELBARA-III双极化亮温数据可通过测量的辐射计电压和校准的内部噪声温度计算得到。该数据质量可靠,其质量控制主要通过:1)对辐射计输出的原始电压数据(以800Hz采样频率)进行直方图检验,利用统计指标过滤射频干扰对ELBARA-III微波信号数据的影响;2)检查辐射计进行天空辐射测量时两天线端口的电压值是否相似,天线电缆有无损耗;3)分析仪器内部温度、主动冷源温度和环境温度;4)分析不同入射角度的双极化亮温的特点。 - 时间分辨率:30分钟 - 空间分辨率:入射角为40°~ 70°,间隔为5°,观测覆盖范围为3.31 m^2~ 43.64 m^2 - 测量精度:亮温,1 K;土壤水分,0.001 m^3 m^-3;土壤温度,0.1 °C - 单位:亮温,K;土壤水分,m^3 m^-3;土壤温度,°C /K
Bob Su, 文军
该数据集由2018-2019年青藏高原5次野外考察期间无人机航拍所得,数据大小为77.6 GB,包括11600余张航片。航片共分5次拍摄,拍摄时间为2018.07.19-2018.07.26、2018.09.09-2018.09.16、2019.04.24-2019.05.10、2019.07.06-2019.07.20、2019.09.01-2019.09.07。拍摄地点主要包括拉萨、日喀则、那曲、山南、林芝、昌都、迪庆、甘孜、阿坝、甘南、果洛等地区主要城市间的道路沿线及周边地区。航片较为清晰的反映了当地土地利用/覆被类型、植被分布状况、草地退化情况、植被覆盖度、河流湖泊分布等信息,航片均具有经纬度和海拔信息,可为土地利用/覆被遥感解译工作提供了较好的验证信息,还可用于植被覆盖度的估算工作,为研究区土地利用研究提供了较好的参照信息。
吕昌河, 刘亚群
本数据集是2017年青藏高原冰川数据,使用了210景Landsat8 OLI卫星多光谱遥感数据,时间从2013年至2018年,90%来源于2017年,85%的Landsat8 OLI数据成像于冬季。冰川数据是青藏高原净冰川覆盖范围,不包括表碛物覆盖部分。数据格式是TIFF,可以为青藏高原冰川变化、冰川水文研究提供基础数据支持。 数据内容: Value是冰川斑块在系统中自动生成的编码。 格网单元:30m 数据的投影方式:Albers等积圆锥投影。 数据加工方法:基于210景Landsat8 OLI卫星多光谱遥感数据,校正、镶嵌为假彩色合成影像(RGB:654),采用人工目视解译方法,参考波段比值法结果,结合SRTM DEM V4.1数据与Google Earth和HJ1A/1B卫星同一年不同季节的影像,剔除了山体阴影、季节性积雪的影响,参考我国第一期和第二期冰川编目数据,剔除了非冰川区的陡崖、裸露基岩等,综合提取净冰川专题矢量数据,不包括冰川末端位置不清的表碛物覆盖区域,冰川边界数字化精度为半个像元(15m)。通过对比分析,可知基于多数据源、参考多方法结果、综合专家经验知识人-机互动方法提取获得的山地冰川数据更准确。具体数据提取方法详见参考文献: Ye, Q., J.Zong,L.Tian et al. (2017). Glacier changes on the Tibetan Plateau derived from Landsat imagery: mid-1970s – 2000 – 2013. Journal of Glaciology,63(238), 273-87. DOI:10.1017/jog.2016.137。 原始遥感资料数据精度:30m 数据质量控制措施:冰川边界数字化精度控制在半个像元之内(15m)。 项目来源:中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA19070302), 第二次青藏高原综合科学考察研究资助(2019QZKK0202),国家自然科学基金项目(41530748, 91747201)、中国科学院“十三五”信息化建设专项资助(XXH13505-06)。
叶庆华
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