光合作用是连接碳和水循环的关键过程,卫星检索的日光诱导叶绿素荧光 (SIF) 可以作为光合作用的有价值的代理。Copernicus Sentinel-5P 任务上的TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) 能够显着改进提供高空间和时间分辨率的 SIF 观测,但数据记录的短时间覆盖限制了其在长期研究中的应用。我们使用机器学习在具有高时空分辨率(0.05°,8 天)的晴朗天空条件下重建 2001-2020 年期间的 TROPOMI SIF (RTSIF)。我们的机器学习模型在训练和测试数据集上表现良好(R^2 = 0.907, regression slope = 1.001)。RTSIF 数据集针对 TROPOMI SIF 和基于塔的 SIF 进行了验证,并与其他卫星衍生的 SIF(GOME-2 SIF 和 OCO-2 SIF)进行了比较。 RTSIF 与总初级生产 (GPP) 的比较说明了 RTSIF 在估算碳通量方面的潜力。这个数据集将在评估长期陆地生态系统光合作用和全球碳水通量方面有重要价值。
陈星安, 黄跃飞, 聂冲, 张硕, 王光谦, 陈世鎏, 陈志超
南极半岛植被数据来源于时空三级环境大数据平台的南极先锋植被覆盖分类数据,通过实测光谱匹配遥感影像,应用纯像元PPI提取出苔藓、地衣、岩石、海、积雪的端元波谱和应用线性混合模型LMM(Linear Mixture Model)计算得到。菲尔德斯半岛特色植被覆盖度根据其与丰度的相关线性关系获得。数据格式为geotiff格式。数据内容是南极半岛典型年典型区植被覆盖度。本研究工作通过对南极半岛典型区典型年植被覆盖度后处理后生成tif栅格格式产品,栅格主体数值为植被盖度。本研究得到的南极半岛典型区植被覆盖度是将南极先锋植物丰度数据产品进行镶嵌,包括南极半岛及周边植物丰度数据产品。通过ArcGIS将南极半岛典型区域包括Adley,北部和南部镶嵌在一起,得到包括2008年、2017年和2018年的光谱角匹配法(SAM)和光谱信息散度法(SID)识别出的6幅植被覆盖度图。
叶爱中
该数据集包含了2021年01月01日至2021年12月31日青海湖流域地表过程综合观测网高寒草甸草原混合超级站的物候相机观测数据。其中2021年1月31日至4月14日,由于相机内存问题导致该时段数据缺失。站点位于青海省天峻县苏里路旁侧,下垫面是高寒草甸和高寒草原的混合。观测点经纬度为:东经 98°35′41.62″E,北纬 37°42′11.47″N,海拔3718m。该物候相机采用垂直向下的方式采集数据,拍摄数据分辨率为2592*1944,本数据集中的物候照片是在每天12:10拍摄的,拍摄时间误差在±10 min。图片命名方式为BSDCJZ BEIJING_IR_Year_Month_Day_Time.
李小雁
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
1)数据内容:祁连山典型小流域植被-土壤-岩石三维空间结构CT扫描数据集,数据包括祁连山典型小流域不同深度苔藓层体积密度、土壤大孔隙度和土壤石砾体积密度数据;2)数据来源及加工方法:在祁连山典型小流域采集苔藓层和苔藓覆盖下深度为30 cm的原状土柱,利用工业X射线三维显微镜对苔藓层和原状土柱进行扫描;3)数据质量描述:苔藓层分辨率40 μm,原状土柱分辨率68 μm;4)数据应用成果及前景:祁连山典型小流域植被-土壤-岩石三维空间结构CT扫描数据集对于祁连山区的生态恢复、水资源管理和利用均有着重要意义,可为阐述祁连山的水源涵养功能及机理提供基础数据和理论支撑。
胡霞
该数据集包含了2021年7月22日至2021年9月5日的黑河水文气象观测网中游大满超级站叶面积指数观测数据。站点(100.376° E, 38.853° N)位于甘肃省张掖市大满灌区内,海拔1556m,下垫面是玉米。观测样方共计3个,每个样方大小约30m×30m,经纬度分别为(100.374°E, 38.855°N)、(100.371° E, 38.854°N)、(100.369°E, 38.854°N)。每个样方内布设4个冠层下节点和1个冠层上节点。 本数据集由叶面积指数无线传感网(LAINet)获取,该仪器原始观测数据为仪器自动获取的每个节点逐日逐小时的光照数据(Level0),利用LAINet软件对原始观测数据进行处理,逐节点计算每天LAI(Level1),进一步对无效值识别与填充,并5天滑动平均消除天气变化对LAI计算的影响(Level2),对有多个LAINet节点的观测子区,节点的均值为该子区的最终观测值(Level3)。 本次发布的数据集为处理后的Level3产品,数据以*.xls格式存储。 黑河流域地表过程综合观测网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Qu et al. (2014)。
刘绍民, 车涛, 屈永华, 徐自为, 谭俊磊
该数据集包含2021年5月2日至12月26日黑河流域地表过程综合观测网下游四道桥超级站的物候相机观测数据,该仪器由北京师范大学自主研发并进行处理。物候相机集成数据获取与数据传输功能。该物候相机采用垂直向下的方式采集数据,拍摄数据分辨率为1280*720,可指定拍摄时间频率。对于绿度指数物候期计算,需要根据感兴趣区域计算相对绿度指数(GCC, Green Chromatic Coordinate公式为GCC=G/(R+G+B), R、G、B为图像红、绿、蓝三通道像元值),然后进行无效值填充和滤波平滑,最后根据生长曲线拟合确定关键物候期参数,如生长季起始日、顶峰、生长季结束日等;对于覆盖度,首先进行数据预处理,选择光照不太强的图像,然后将图像分割为植被和土壤,计算每张图像的植被像素占计算区域内的比例作为该图像对应的覆盖度,在时间序列数据提取完成以后,再按用户指定的时间窗口对原始覆盖度数据进行平滑滤波,滤波后的得结果为最终的时间序列覆盖度。本数据集包括相对绿度指数(Gcc)。 黑河流域地表过程综合观测网或站点信息请参考Liu et al. (2018)。
刘绍民, 屈永华, 车涛, 徐自为, 任志国
该数据集包含2021年1月1日至12月31日黑河流域地表过程综合观测网中游大满超级站的物候相机观测数据,该仪器由北京师范大学自主研发并进行处理。物候相机集成数据获取与数据传输功能。该物候相机采用垂直向下的方式采集数据,拍摄数据分辨率为1280*720,可指定拍摄时间频率。对于绿度指数物候期计算,需要根据感兴趣区域计算相对绿度指数(GCC, Green Chromatic Coordinate公式为GCC=G/(R+G+B), R、G、B为图像红、绿、蓝三通道像元值),然后进行无效值填充和滤波平滑,最后根据生长曲线拟合确定关键物候期参数,如生长季起始日、顶峰、生长季结束日等;对于覆盖度,首先进行数据预处理,选择光照不太强的图像,然后将图像分割为植被和土壤,计算每张图像的植被像素占计算区域内的比例作为该图像对应的覆盖度,在时间序列数据提取完成以后,再按用户指定的时间窗口对原始覆盖度数据进行平滑滤波,滤波后的得结果为最终的时间序列覆盖度。本数据集为相对绿度指数(Gcc)。 黑河流域地表过程综合观测网或站点信息请参考Liu et al. (2018)。
刘绍民, 屈永华, 车涛, 徐自为, 谭俊磊, 任志国
该数据集包含2021年1月1日至12月31日黑河流域地表过程综合观测网中游阿柔超级站的物候相机观测数据,该仪器由北京师范大学自主研发并进行处理。物候相机集成数据获取与数据传输功能。该物候相机采用垂直向下的方式采集数据,拍摄数据分辨率为1280*720,可指定拍摄时间频率。对于绿度指数物候期计算,需要根据感兴趣区域计算相对绿度指数(GCC, Green Chromatic Coordinate公式为GCC=G/(R+G+B), R、G、B为图像红、绿、蓝三通道像元值),然后进行无效值填充和滤波平滑,最后根据生长曲线拟合确定关键物候期参数,如生长季起始日、顶峰、生长季结束日等;对于覆盖度,首先进行数据预处理,选择光照不太强的图像,然后将图像分割为植被和土壤,计算每张图像的植被像素占计算区域内的比例作为该图像对应的覆盖度,在时间序列数据提取完成以后,再按用户指定的时间窗口对原始覆盖度数据进行平滑滤波,滤波后的得结果为最终的时间序列覆盖度。本数据集包括相对绿度指数(Gcc)。 黑河流域地表过程综合观测网或站点信息请参考Liu et al. (2018)。
刘绍民, 屈永华, 车涛, 徐自为, 张阳
森林是陆地上重要的生态系统,约占陆地总面的三分之一,在调节气候,为物种提供栖息地和维持全球生态系统平衡等方面发挥着重要作用。而树冠覆盖度的动态变化会影响森林生态系统的结构、组成和功能。利用长时间序列的Landsat数据,基于机器学习方法获得了1990-2020年尺度的30m空间分辨率的树冠覆盖度数据。利用年尺度的树冠覆盖度数据,生成了1990-2020年东喜马拉雅树冠覆盖度变化速率数据集。结果显示,该地区平均树冠覆盖度从40.67%(1990年)增加到43.43%(2020年),增加了2.76%,表明该地区森林在过去几十年里有所改善。
王春玲, 王建邦, 何卓昱, 冯敏
青藏高原及其周边高山地区孕育了高度的植物多样性,其成分来源复杂,既是现代高山植物的分布中心,也与其它地区的植物有着千丝万缕的联系。生长在这一地区的植物具有适应高原环境的独特基因资源,但受限于技术的发展,对这一地区植物的基因资源挖掘和利用仍然处于起步阶段。通过对龙胆科植物卵萼花锚和大花花锚开展比较基因组学研究,可解析植物交配系统进化的基因组效应,发掘与自交相关的关键基因,探讨植物混合交配系统的维持机制。本次数据汇交的内容主要为:卵萼花锚和大花花锚的基因组原始数据,包含卵萼花锚和大花花锚的三代Pacbio测序数据以及卵萼花锚和大花花锚的二代illumina测序数据。
段元文
森林变化(包含森林损失和恢复)是受自然和人类活动影响的复杂生态过程,对全球物质循环和能量流动具有重要的影响。基于长时间序列树冠覆盖度(tree-canopy cover, TCC)数据,采用双时相类概率模型对森林变化进行检测,得到1986-2018年中国东北天然林保护工程区森林变化数据集(空间分辨率为30米,时间分辨率为1年)。使用分层随机采样方法在保护区范围内选取1000样点并进行目视解译,对森林变化提取结果进行精度评价,结果显示森林损失(Producer’s accuracy = 85.21%;User’s accuracy = 84.26%)和森林恢复(Producer’s accuracy = 87.74%;User’s accuracy = 88.31%)精度均较高,可以有效反映保护区森林变化状态。
王建邦, 何卓昱, 王春玲, 冯敏, 庞勇, 余涛, 李新
植被初级生产力(Net Primary Production, NPP)数据集,源数据来自MODIS产品(MOD17A3H),经过数据格式转换、投影、重采样等预处理。现有格式为TIFF格式,投影为Krasovsky_1940_Albers投影,单位为kg C/m2/year,空间范围为整个青藏高原。数据空间分辨率为500米,时间分辨率为每5年,时间范围是2001到2020年。青藏高原NPP整体呈现从西北向东南逐渐增加的趋势。
朱军涛
本数据集包含的气象、土壤水分、土壤温度、腾发和渗漏数据均在西藏自治区拉萨市澎波灌区监测获得。数据集包含了西藏澎波灌区2019~2022年以小时为序列的气象数据,由全自动气象站NHQXZ601监测获取,其中包括降雨、气温和相对湿度数据等。利用东方智感墒情仪监测青稞地、燕麦地和草地土壤水分及土壤温度变化,数据采集间隔以小时记,实测时间为2019~2022年。土壤温度和土壤水分数据较为详实,利用统计学方法可以反映出土壤水分和温度在时、天、月、季、年不同时间尺度的变化规律,也可较好的满足农田水热运移模型的率定和验证需求。数据集还包括了作物腾发数据和渗漏数据,利用LYS80蒸渗仪实测获得,此数据优助于解析西藏高寒地区农作物在整个生育期耗水量及不同生长阶段的耗水量及渗漏量,对明晰不同农田系统的水量平衡发挥重要作用。该数据集提供的西藏澎波灌区气象,土壤水分、土壤温度、蒸腾和渗漏数据,有助于揭示农田尺度、灌区尺度的水转化过程和充分认识西藏高寒区SPAC系统的水热传输过程,作物生长状态。
汤鹏程
碳氮磷硫钾等是生态系统重要的基本生命元素,揭示其区域变异与空间格局对人类活动的影响及其未来生态系统可持续发展具有重要作用。青藏高原具有独特的高寒植被类型以及丰富的垂直带地貌和地表覆盖类型,其地表元素(碳氮磷硫钾)的生物地理格局是驱动高寒生态系统碳氮水循环过程耦合和相关机制的重要表现形式。本数据集聚焦青藏高原东南缘和横断山区复杂生态系统中地表物质(植物叶-枝-干-根和凋落物)的分配模式和空间变异,以期为区域模型模拟和生态管理提供数据支撑。
李明旭
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
制图范围:张镱锂等2002版青藏高原范围。 数据源:1980年代青藏高原植被图,气候、地形、地貌、土壤数据等。 制图方法:复原植被图是反映未受人类经济活动破坏以前的原始植被分布状况的植被图。由于缺乏青藏高原早期植被分布图,在本项目组编制的1980年代青藏高原植被图的基础上,通过以下方法编制近似复原植被图。采用1980年代青藏高原植被图,使用1980年的WorldClim19个生物气候数据,分析生物气候数据与自然植被的关系,确定各类自然植被分布所对应的气候数据变化范围。对于1980年代植被图中的人工植被,使用最早的1960年的WorldClim19个生物气候数据,根据人工植被分布区的气候数据,以及上面得到的植被分布与气候关系,判断对应的自然植被,将该区人工植被替换为自然植被。在此基础上,进一步考虑植被分布地带性规律及其与地形、地貌、土壤的关系,依据人工植被周边残存的自然植被、周边地带性植被,对前面的判断结果进行分析,交叉验证人工植被替换结果的准确性,并进行适当修正。对于1980年代植被图中的自然植被,如针叶林、阔叶林、灌丛、荒漠、草原、草甸等则保持不变。综合以上分析结果,获得近似复原植被图。植被分类单位与1980年代青藏高原植被图相同。基于制图使用数据精度,本图出图比例尺最大为1:50万。
周继华, 郑元润, 宋长青, 程昌秀, 高培超, 沈石, 叶思菁
1980年代青藏高原植被图制图说明: 制图范围:张镱锂等2021版青藏高原范围。 数据源:1980-1988年Landsat 4-5 TM 影像(空间分辨率约30米)、野外调查数据、1:100万植被图、Google Earth影像、气候、地形、地貌、土壤、土地覆盖数据等。 制图方法:(1)初步图斑分割,采用面向对象的方法初步分割遥感影像,形成初步制图斑块;(2)目视解译,综合野外调查数据、1:100万植被图、Google Earth影像、气候、地形、地貌、土壤、土地覆盖数据等,对初步制图斑块进行目视解译制图;(3)交叉验证,使用地形图、1:100万植被图、土地利用图进行逻辑验证;(4)图例系统,采用《中华人民共和国植被图 (1:1, 000, 000),2007》的分类标准、图例单位和系统,包括植被型组、植被型2个单位,制图区域共有植被型组11个,植被型46个,无植被地段10个;(5)植被图整饰,采用图斑和数字相结合的方法,表示不同植被类型和制图单位;(6)基于制图使用数据精度,本图出图比例尺最大为1:50万。
周继华, 郑元润, 宋长青, 程昌秀, 高培超, 沈石, 叶思菁
碳氮磷硫钾等是生态系统重要的基本生命元素,揭示其区域变异与空间格局对人类活动的影响及其未来生态系统可持续发展具有重要作用。青藏高原具有独特的高寒植被类型以及丰富的垂直带地貌和地表覆盖类型,其地表元素(碳氮磷硫钾)的生物地理格局是驱动高寒生态系统碳氮水循环过程耦合和相关机制的重要表现形式。本数据集聚焦青藏高原水塔区和喜马拉雅山区复杂生态系统中地表物质(植物叶-枝-干-根和凋落物)的分配模式和空间变异,以期为区域模型模拟和生态管理提供数据支撑。
李明旭
青藏高原及周边地区孕灾、致灾、承灾数据集包含了地貌数据、归一化植被指数数据、年均气温与降雨数据、承灾价值等级数据,覆盖656万平方公里的范围。该数据集主要是为了进行灾害、风险评价而准备。由于覆盖范围巨大,地貌数据采用了150m空间分辨率,其他数据采用了1000m空间分辨率。地貌、植被指数、气温降雨数据主要通过加工开源数据生产,承灾价值等级数据为叠加计算生产,综合考虑了人口数据、夜间灯光指数、建筑物、地表覆被类型。
唐晨晓
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