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
2007年10月17日夜间,在阿柔样方2开展了Envisat ASAR数据的地面同步观测试验。 Envisat ASAR数据为AP模式,VV/VH极化组合方式,过境时间约为23:04BJT。阿柔样方2为3Grid×3Grid,每个Grid为30m×30m,共计25个采样点(包含中心点和角点)。 与卫星过境同步,在阿柔样方2,采用ML2X土壤水分速测仪获取土壤体积含水量;采用WET土壤水分速测仪测量获得土壤体积含水量、电导率、土壤温度及土壤复介电常数实部;手持式红外温度计获得地表辐射温度;并采用100cm^3环刀取土经烘干获得重量含水量、土壤容重及体积含水量。同时还对植被一些参数进行了相关调查,主要包括植被高度、覆盖度、植被含水量。地表粗糙度信息请参见“黑河综合遥感联合试验:阿柔加密观测区地表粗糙度数据集 ”元数据。 本数据可为发展和验证主动微波遥感反演土壤水分及冻融状态算法提供基本的地面数据集。
白云洁, 郝晓华, 晋锐, 李弘毅, 李新, 李哲
2008年3月20日有新降雪,选择在祁连县境内临时样地开展了针对新降雪的观测数据集,主要目的是观测新雪特征,并为积雪遥感参数反演提供了基本数据集。 观测内容包括: 1)新雪雪深、雪粒径(手持式显微镜测量)、雪密度(雪铲测量)等积雪主要参数测量; 2)新雪反照率(总辐射表测量); 3)新雪光谱特征测量(ASD光谱仪); 该数据集包括原始数据与预处理数据2个文件夹。
盖春梅, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 朱仕杰, 刘艳, 张璞
2008年3月17日在冰沟流域加密观测区开展的EO-1 Hyperion和Landsat TM卫星地面同步积雪参数观测,可为机载-星载遥感数据的积雪参数反演和验证提供基本的数据集。 观测内容包括: 1)积雪参数观测,观测变量包括:雪深(尺子)、分层雪深温度(针式温度计)、雪粒径(手持式显微镜)以及卫星过境时同步的雪表面和雪土界面温度(手持式红外温度计),该观测在样方BG-A、BG-E、BG-F、BG-H进行。 2)雪特性分析仪观测,观测变量包括有雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等。该观测在样地BG-A、BG-E和BG-H进行,此外还在冰沟寒区水文气象观测站进行了连续25小时的定点观测。 3)积雪光谱观测(由新疆气象局ASD光谱仪测量),观测点位置见GPS记录文件。 4)积雪反照率观测(总辐射表)。 本数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 盖春梅, 郝晓华, 梁继, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 朱仕杰, 马明国, 常存, 窦燕, 马忠国, 姜腾龙, 肖鹏峰, 刘艳, 张璞
预试验期间,2007年12月5日至12月15日在冰沟流域加密观测区开展了积雪光谱观测。观测的目的有两个:一是检验预定观测方案的可行性;二是为遥感反演提供验证数据集。所有数据均采用ASD光谱仪(新疆气象局光谱仪)获得。 观测内容包括: 1)2008年12月5日、12月6日、12月7日在冰沟寒区水文气象观测站附近选择积雪场进行积雪光谱的随机观测。 2)2008年12月10日在BG-A研究区进行MODIS和Terra MISR同步积雪光谱观测。 3)2008年12月13日、12月14日在BG-A进行的积雪纯像元和混合像元光谱特征分析试验。 4)2008年12月15日在BG-A选择积雪场进行积雪多角度光谱特征观测,使用的是寒旱所自制多角度观测架。 该数据集包括7个子文件夹,根据测量日期命名,测量日期分别为2007年12月5日、12月6日、12月7日、12月10日、12月13日、12月14日、12月15日,其中每个文件夹下包含原始数据和预处理数据,并附有数据说明。
张璞, 刘艳
2008年3月24日在冰沟流域开展的高光谱(PHI)航空地面同步观测,为积雪遥感参数反演提供了基本数据集。 观测内容包括: 1)雪特性分析仪观测,观测变量包括雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等,该测量在BG-A样地进行。 2)积雪参数观测,包括飞机过境时(11:11-12:35BJT)同步的雪表面温度(手持式红外温度计),分层雪深温度(针式温度计),雪粒径(手持式显微镜),雪密度(铝盒方式)。该观测分别在BG-A1、BG-A2、BG-B、BG-D、BG-E、BG-F5个样地进行。每个样点内有3个随机采样单元(ESU),例如E-1样点内,分为1、2和3ESU。 3)积雪反照率观测(总辐射表)。该观测在样地BG-A1进行。 4)积雪光谱观测(新疆气象局ASD光谱仪),该观测在样地BG-A11进行。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
盖春梅, 顾娟, 郝晓华, 李弘毅, 李哲, 梁继, 马明国, 舒乐乐, 王建华, 王旭峰, 吴月茹, 徐瑱, 朱仕杰, 梁星涛, 刘志刚, 曲伟, 任杰, 方莉, 历华, 常存, 窦燕, 马忠国, 姜腾龙, 肖鹏峰, 刘艳, 张璞
2008年3月29日在冰沟流域加密观测区开展的Ka&K波段机载微波辐射计航空遥感地面同步观测,为积雪微波辐射特性及参数反演,尤其是雪深与雪水当量研究提供了基本数据集。 观测内容包括:1)雪特性分析仪观测,观测变量雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等,该测量在样地BG-A进行。2)积雪参数观测,包括雪深(塑料直尺),分层雪深温度(针式温度计两个测量值的平均值),雪粒径(手持显微镜),雪密度(环刀法)及卫星过境时同步的雪表面和雪土界面温度温度(手持式红外温度计),该观测分别在4个样地BG-A、BG-B、BG-EF、BG-I进行,其中BG-A测量(18个点),其它3个样地测量20个点。分层标准为挖积雪剖面,自上而下每10cm均匀分层,如果最后剩下的深度超过10cm而不足15cm则以一层划分。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 曹永攀, 盖春梅, 顾娟, 韩旭军, 郝晓华, 李弘毅, 李哲, 梁继, 马明国, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 朱仕杰, 常存, 窦燕, 马忠国, 姜腾龙, 刘艳, 张璞
2008年3月16日在冰沟流域加密观测区开展的散射计地面同步观测,为进一步理解积雪微波辐射与散射特性提供了基础。 观测内容主要包括: 1)积雪后向散射系数观测(散射计测量); 2)积雪参数观测:雪表面温度(针式温度计)、雪粒径(手持式显微镜)、雪密度(雪铲)、雪表面和雪土界面温度(手持式红外温度计)、该观测在BG-I样地进行。 3)积雪光谱(新疆气象局提供的便携式光谱测量仪测量ASD),观测位置为大冬树山垭口,具体见GPS记录。同时利用筛子对雪层结构粒径的长短轴以及形状进行了观测。 4)积雪反照率(总辐射表测量),地点见GPS记录,观测时间为10:29到15:00,天空晴朗无云。 5)雪特性分析仪观测,观测变量包括雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等,观测位置为大冬树山垭口散射计观测位置附近。 该数据集包含原始数据和预处理数据2个子文件夹。
刘增灿, 秦伟, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 朱仕杰, 马明国, 常存, 窦燕, 马忠国, 张璞, 姜腾龙
2008年3月14日在冰沟流域加密观测区开展的MODIS地面同步观测,主要目的是提供MODIS数据雪盖面积制图和雪面温度反演的验证数据集。 观测内容包括: 1)积雪参数观测,观测变量包括雪表面和雪土界面同步温度、地表温度(手持式红外温度计)、雪分层温度(针式温度计)、雪深、雪密度(尺子和雪铲)和雪粒径(手持式显微镜)以及卫星同步雪表面温度。 2)积雪反照率观测(总辐射表),在BG-A样地进行,观测时间为北京时间(BJT)2008年3月14日11:10到13:24。 3)积雪光谱观测(由新疆气象局ASD野外光谱仪测量),MODIS过境时刻在分别在BG-A、BG-I样地进行。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 盖春梅, 顾娟, 郝晓华, 李弘毅, 梁继, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 马明国, 常存, 窦燕, 马忠国, 刘艳, 张璞
2008年6月10日,在临泽草地加密观测区样方A(芦苇地),样方B(盐碱地),样方C(盐碱地)、样方D(苜蓿地)和样方E(大麦地)开展了ALOS PALSAR数据的地面同步观测。 ALOS PALSAR数据为FBS模式,HH极化方式,过境时间约为23:39BJT。主要观测变量为土壤水分。本数据可为发展和验证主动微波遥感反演土壤水分和土壤盐分算法提供基本的地面数据集。 本数据观测在120m×120m,6Grid×6Grid样方内展开。观测内容为:样方A、样方B和样方C采用环刀取土经烘干获得重量含水量、体积含水量及土壤容重;针式温度计获得0-5cm平均土壤温度。样方D和样方E采用POGO便携式土壤传感器获得土壤温度、土壤水分、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电常数实部及虚部;针式温度计获得0-5cm平均土壤温度。 本数据集共包括测量的5个样方的土壤水分数据Excel表格。 样方样带的分布信息请参见元数据“黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区样方样带布置”。
白艳芬, 曹永攀, 盖春梅, 胡晓利, 王树果, 王维真, 吴月茹, 朱仕杰, 冯磊
2007年10月18日,在阿柔样方1和阿柔样方2开展了Envisat ASAR数据的地面同步观测试验。Envisat ASAR数据为AP模式,VV/VH极化组合方式,过境时间约为11:17BJT。阿柔样方1和阿柔样方2均为3Grid×3Grid,每个Grid为30m×30m,共计25个采样点(包含中心点和角点)。 在每个采样点,采用WET土壤水分速测仪测量获得土壤体积含水量、电导率、土壤温度及土壤复介电常数实部;手持式红外温度计获得地表辐射温度;并用100cm^3环刀取土经烘干获得重量含水量、土壤容重及体积含水量。同时还对植被一些参数进行了相关调查,主要包括植被高度、覆盖度、植被含水量。地表粗糙度信息请参见“黑河综合遥感联合试验:阿柔加密观测区地表粗糙度数据集 ”元数据。 本数据可为发展和验证主动微波遥感反演土壤水分及冻融状态算法提供基本的地面数据集。
白云洁, 郝晓华, 晋锐, 李弘毅, 李新, 李哲
联系方式
中国科学院西北生态环境资源研究院 0931-4967287 poles@itpcas.ac.cn关注我们
时空三极环境大数据平台 © 2018-2020 陇ICP备05000491号 | All Rights Reserved | 京公网安备11010502040845号
数据中心技术支持: 数云软件