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黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(下游四道桥超级站大孔径闪烁仪-2017)

该数据集包含了黑河水文气象观测网下游四道桥站的大孔径闪烁仪通量观测数据。下游架设一台BLS900型号的大孔径闪烁仪,北塔为接收端,南塔为发射端。观测时间为2017年1月1日至2017年12月31日。站点位于内蒙古额济纳旗,下垫面是柽柳、胡杨、裸地和耕地。北塔的经纬度是101.137E,42.008N,南塔的经纬度是101.131E,41.987N,海拔高度约为873m。大孔径闪烁仪的有效高度为25.5m,光径长度为2350m,采样频率是1min。 大孔径闪烁仪原始观测数据为1min,发布的数据为经过处理与质量控制后的数据,其中感热通量主要是结合自动气象站观测数据,基于莫宁-奥布霍夫相似理论通过迭代计算得到,主要的质量控制步骤包括:(1)剔除Cn2达到饱和的数据(Cn2>7.58E-14);(2)剔除解调信号强度较弱的数据(Average X Intensity<1000);(3)剔除降水时刻的数据;(4)剔除稳定条件下的弱湍流的数据(u*小于0.1m/s)。在迭代计算过程中,选取Thiermann and Grassl(1992)的稳定度普适函数。详细介绍请参考Liu et al(2011, 2013)。由于数据存储单元出现问题,2017年2月21日-3月5日,7月10日-8月18日大孔径闪烁仪数据缺测。 关于发布数据的几点说明:(1)数据缺失时刻由-6999标记。(2)数据表头:Date/Time :日期/时间(格式:yyyy/m/d h:mm),Cn2 :空气折射指数结构参数(单位:m-2/3),H_LAS :感热通量(单位:W/m2)。数据时间的含义,如0:30代表0:00-0:30的平均;数据以*.xls格式存储。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2018-08-15

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(上游阿柔超级站大孔径闪烁仪-2017)

该数据集包含了黑河水文气象观测网上游阿柔站的大孔径闪烁仪通量观测数据。上游阿柔站分别架设了两台型号为BLS450和zzlas的大孔径闪烁仪,北塔为zzlas的接收端和BLS450的发射端,南塔为zzlas的发射端和BLS450的接收端。观测时间为2017年1月1日至2017年12月31日。站点位于青海省祁连县阿柔乡草达坂村,下垫面是高寒草地。北塔的经纬度是100.4712E,38.0568N,南塔的经纬度是100.4572E,38.0384N,海拔高度约3033m。大孔径闪烁仪的有效高度9.5m,光径长度是2390m,采样频率是1min。 大孔径闪烁仪原始观测数据为1min,发布的数据为经过处理与质量控制后的数据,其中感热通量主要是结合自动气象站观测数据,基于莫宁-奥布霍夫相似理论通过迭代计算得到,主要的质量控制步骤包括:(1)剔除Cn2达到饱和的数据(BLS450:Cn2>7.25E-14,zzlas:Cn2>7.84 E-14);(2)剔除解调信号强度较弱的数据(BLS450:Mininum X Intensity <50;zzlas:Demod>-20mv);(3)剔除降水时刻的数据;(4)剔除稳定条件下的弱湍流的数据(u*小于0.1m/s)。在迭代计算过程中,对于BLS450,选取Thiermann and Grassl(1992)的稳定度普适函数;对于zzlas,选取Andreas, 1988的稳定度普适函数。详细介绍请参考Liu et al(2011, 2013)。2017年4月16日-5月26日大孔径闪烁仪测量信号偏小,导致数据缺失较多。 关于发布数据的几点说明:(1)上游LAS数据以BLS450为主,缺失时刻由zzlas观测补充,两者都缺失则以-6999标记。(2)数据表头:Date/Time :日期/时间(格式:yyyy/m/d h:mm),Cn2 :空气折射指数结构参数(单位:m-2/3),H_LAS :感热通量(单位:W/m2)。数据时间的含义,如0:30代表0:00-0:30的平均;数据以*.xls格式存储,详细信息请查参考文献。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2018-08-15

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(混合林站涡动相关仪-2017)

该数据集包含了2017年1月1日至2017年12月31日的黑河水文气象观测网下游混合林站的涡动相关仪观测数据。站点位于内蒙古额济纳旗四道桥,下垫面是胡杨与柽柳。观测点的经纬度是101.1335E, 41.9903N,海拔874 m。涡动相关仪的架高22m,采样频率是10Hz,超声朝向是正北向,超声风速温度仪(CSAT3)与CO2/H2O分析仪(Li7500)之间的距离是17cm。 涡动相关仪的原始观测数据为10Hz,发布的数据是采用Eddypro软件处理的30分钟数据,其处理的主要步骤包括:野点值剔除,延迟时间校正,坐标旋转(二次坐标旋转),频率响应修正,超声虚温修正和密度(WPL)修正等。同时对各通量值进行质量评价,主要是大气平稳性(Δst)和湍流相似性特征(ITC)的检验。对Eddypro软件输出的30min通量值也进行了筛选:(1)剔除仪器出错时的数据;(2)剔除降水前后1h的数据;(3)剔除10Hz原始数据中每30min内缺失率大于10%的数据;(4)剔除夜间弱湍流的观测数据(u*小于0.2m/s)。观测数据的平均周期为30分钟,一天48个数据,缺失数据标记为-6999。4月7日至4月8日由于仪器标定,3.24-4.08红外气体分析仪出错,数据缺失。仪器漂移等原因引起的可疑数据用红色字体标识。当存储卡存储数据出现问题导致10Hz数据缺失时,数据由采集器输出的30min通量数据替代。 发布的观测数据包括:日期/时间Date/Time,风向Wdir(°),水平风速Wnd(m/s),侧向风速标准差Std_Uy(m/s),超声虚温Tv(℃),水汽密度H2O(g/m3),二氧化碳浓度CO2(mg/m3),摩擦速度Ustar(m/s),奥布霍夫长度L(m),感热通量Hs(W/m2),潜热通量LE(W/m2),二氧化碳通量Fc(mg/(m2s)),感热通量的质量标识QA_Hs,潜热通量的质量标识QA_LE,二氧化碳通量的质量标识QA_Fc。感热、潜热、二氧化碳通量的质量标识分为三级(质量标识0:(Δst <30, ITC<30); 1: (Δst <100, ITC<100); 其余为2)。数据时间的含义,如0:30代表0:00-0:30的平均;数据以*.xls格式存储。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2018-08-15

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(花寨子荒漠站涡动相关仪-2017)

该数据集包含了2017年1月1日至2017年12月31日的黑河水文气象观测网中游花寨子荒漠站的涡动相关仪观测数据。站点位于甘肃省张掖市,下垫面是荒漠。观测点的经纬度是100.3201E, 38.7659N,海拔1731.00m。涡动相关仪的架高4.5m,采样频率是10Hz,超声朝向是正北向,超声风速温度仪(CSAT3)与CO2/H2O分析仪(Li7500A)之间的距离是15cm。 涡动相关仪的原始观测数据为10Hz,发布的数据是采用Eddypro软件处理的30分钟数据,其处理的主要步骤包括:野点值剔除,延迟时间校正,坐标旋转(二次坐标旋转),频率响应修正,超声虚温修正和密度(WPL)修正等。同时对各通量值进行质量评价,主要是大气平稳性(Δst)和湍流相似性特征(ITC)的检验。对Eddypro软件输出的30min通量值也进行了筛选:(1)剔除仪器出错时的数据;(2)剔除降水前后1h的数据;(3)剔除10Hz原始数据中每30min内缺失率大于10%的数据;(4)剔除夜间弱湍流的观测数据(u*小于0.1m/s)。观测数据的平均周期为30分钟,一天48个数据,缺失数据标记为-6999。因仪器漂移等原因引起的可疑数据用红色字体标识。4月3日至4月4日由于涡动相关仪Li7500A进行标定,数据缺失。涡动相关仪10Hz数据缺失时(1.1-1.22),数据由采集器输出的30分钟数据进行填补。 发布的观测数据包括:日期/时间Date/Time,风向Wdir(°),水平风速Wnd(m/s),侧向风速标准差Std_Uy(m/s),超声虚温Tv(℃),水汽密度H2O(g/m3),二氧化碳浓度CO2(mg/m3),摩擦速度Ustar(m/s),奥布霍夫长度L(m),感热通量Hs(W/m2),潜热通量LE(W/m2),二氧化碳通量Fc(mg/(m2s)),感热通量的质量标识QA_Hs,潜热通量的质量标识QA_LE,二氧化碳通量的质量标识QA_Fc。感热、潜热、二氧化碳通量的质量标识分为三级(质量标识0:(Δst <30, ITC<30); 1: (Δst <100, ITC<100); 其余为2)。数据时间的含义,如0:30代表0:00-0:30的平均;数据以*.xls格式存储。 水文气象网或站点信息请参考Li et al. (2013),观测数据处理请参考Liu et al. (2011)。

2018-08-14

黑河流域3公里6小时模拟气象强迫数据(2011-2016)

以中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室发展具有独立版权的区域集成环境系统模式RIEMS 2.0为基础,其中RIEMS 2.0区域气候模式是以美国大气研究中心和美国滨州大学发展的中尺度模式(MM5)为非静力动力框架,耦合了一些研究气候所需的物理过程方案。这些过程包括生物圈-大气圈输送方案、采用FC80闭合方案的Grell积云参数化方案、MRF行星边界条件和修改的CCM3辐射方等,采用黑河流域流域观测和遥感数据对该模式中的重要参数进行重新率定,植被资料采用黑河流域数据清单中2000年土地利用数据和黑河流域30sec DEM数据,建立的起来适合黑河流域生态-水文过程研究的区域气候模式。 驱动场:ERA-INTERIM再分析资料 空间范围:模拟区域的网格中心位于(40.30N,99.50E), 水平分辨率为3 km,模式的模拟网格点数为161(经向)X 201(纬向)。 投影方式:LAMBERT正形投影,两个标准纬度为30N 和60N。 时间范围:2011年1月1日-2016年12月31日,时间间隔为6小时 文件内容说明:采用grads无格式月存储。除最高、最低温度为日尺度以外,其他变量都是6小时数据。 可以采用MATLAB进行读取,可见tmax_erain_xiong_heihe.m文件说明。 黑河流域数据说明: 1) Anemometer west wind(m/s)
 简称usurf 2) Anemometer south wind(m/s) 简称vsurf 
3) Anemometer temperature (deg K) 简称tsurf 
4)maximal temperature (deg K) 简称tmax 5) minimal temperature (deg K) 简称tmin 
6) Anemom specific humidity (g/kg)
 简称qsurf 7) Accumulated precipitation (mm/hr) 简称precip 
8) Accumulated evaporation (mm/hr) 简称evap 9) Accumulated sensible heat (watts/m**2/hr) 简称sensible 
10) Accumulated net infrared radiation (watts/m**2/hr) 简称netrad 
文件名定义: 简称-erain-xiong.年月

2018-05-22

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游Accupar观测FPAR数据集(2012年5月-7月)

本数据为在盈科绿洲观测的植被FPAR数据集。数据观测从2012年5月25日开始,至2012年7月8日结束。 测量仪器与原理: 利用北京师范大学ACCUPAR测量冠层的FPAR。在盈科绿洲5km*5km样方内选择18个玉米样方,1个果园和1个人工白杨林样方进行测量。 其中玉米地样方测量四个PAR分量:冠层上总入射PAR,冠层下透过PAR,冠层上反射PAR和冠层下反射PAR。 对于果园和人工林,测量两个量:冠层外总入射PAR,冠层下透射PAR。 配套数据: 植被的种类、株高、垄行结构等信息。 数据格式: EXcel格式。

2018-02-28

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游覆盖度和生物量观测数据集(2013)

本数据包括大满超级站、湿地、沙漠、荒漠和戈壁五个站点植被一个生长周期内的覆盖度数据集以及大满超级站玉米和湿地芦苇两种植被一个生长周期内的生物量数据集。观测时间自2013年5月19日开始,9月15日结束。 1覆盖度观测 1.1观测时间 1.1.1超级站:观测时间段2013年5月20日-9月15日, 7月31日以前每5天观测一次,7月31后每10天观测一次,共做了18次观测,具体观测时间如下; 超级站:2013-5-20、2013-5-25、2013-5-30、2013-6-5、2013-6-10、2013-6-16、2013-6-22、2013-6-27、2013-7-2、2013-7-7、2013-7-12、2013-7-17、2013-7-27、2013-8-3、2013-8-13、2013-8-25、2013-9-5、2013-9-15 1.1.2其它四个站:观测时间段2013年5月20日-9月15日,每10天观测一次,共做了12次观测,具体观测时间如下; 其它四个站:2013-5-20、2013-6-5、2013-6-16、2013-6-27、2013-7-7、2013-7-17、2013-7-27、2013-8-3、2013-8-13、2013-8-25、2013-9-5、2013-9-15 1.2观测方法 1.2.1测量仪器与原理: 采用数码相机拍照的方法测量,将数码相机置于简易支撑杆前端的仪器平台,保持拍摄的竖直向下,远程控制相机测量数据。观测架可以用来改变相机的拍摄高度,面向不同类型植被实现有针对性的测量。 1.2.2样方的设计 超级站:共取3块样地,每块样地样方大小10×10米,每样地每次测量时沿两条对角线依次拍照,共取9-10张照片; 湿地站:共取2块样地,每块样地样方大小10×10米,每样地每次测量拍9-10张照片; 其它3个站:选取1块样地,每块样地样方大小10×10米,每样地每次测量拍9-10张照片; 1.2.3拍摄方法 针对超级站玉米和湿地站芦苇,直接采用观测架观测,保证观测架上的相机距离植被冠层的高度远大于植被冠幅,在方形样方内沿着对角线采样,然后做算术平均。在视场角度不大(<30°)的情况下,视场内包括大于2个整周期的垄行,相片的边长与垄行平行;其它三个站点由于植被比较低矮,直接用相机垂直向下拍照(未使用支架)。 1.2.4 覆盖度计算 覆盖度计算由北京师范大学完成,采用一种自动分类方法,具体见 “建议参考文献”第1条文献。通过RGB颜色空间转换到更容易区分绿色植被的Lab空间,对绿度分量a的直方图进行聚类,分离出绿色植被和非绿色背景2组分,获得单张相片的植被覆盖度。该方法的优点在于其算法简单、易于实现而且自动化程度和精度较高。今后还需要更多的快速、自动、准确的分类方法,最大限度发挥数码相机方法的优势。 2生物量观测 2.1观测时间 2.1.1玉米:观测时间段2013年5月20日-9月15日, 7月31日以前每5天观测一次,7月31后每10天观测一次,共做了18次观测,具体观测时间如下; 玉米:2013-5-20、2013-5-25、2013-5-30、2013-6-5、2013-6-10、2013-6-16、2013-6-22、2013-6-27、2013-7-2、2013-7-7、2013-7-12、2013-7-17、2013-7-27、2013-8-3、2013-8-13、2013-8-25、2013-9-5、2013-9-15 2.1.2芦苇:观测时间段2013年5月20日-9月15日,每10天观测一次,共做了12次观测,具体观测时间如下; 芦苇:2013-5-20、2013-6-5、2013-6-16、2013-6-27、2013-7-7、2013-7-17、2013-7-27、2013-8-3、2013-8-13、2013-8-25、2013-9-5、2013-9-15 2.2观测方法 玉米:选取3块样地,每块样地每次观测选取代表样地平均水平的三株玉米分别称每株玉米的鲜重(地上生物量+地下生物量)和相应的干重(85℃恒温烘干),根据种植的株距和行距计算单位面积玉米的生物量; 芦苇:设置2个0.5mÍ0.5m的样方,齐地刈割,分别称取芦苇的鲜重(茎叶)和干重(85℃恒温烘干)。 2.3观测仪器 天平(精度0.01g)、烘箱。 3数据的存储 所有观测数据先手薄记录后整理到Excel表中存储,同时整理了玉米种植结构数据,包括种植的株距、行距,种植时间、灌水时间、除父本时间以及收割时间等相关信息。

2018-02-25

黑河生态水文遥感试验:黑河流域上游L波段机载微波辐射计数据集(2012年8月1日)

本数据集为L波段机载微波辐射计于2012年8月1日获取,地点在黑河上游地区。 其中L波段频率为1.4GHz,天顶角观测,V极化与H极化信息;飞机8:30(北京时间,下同)从张掖机场起飞,12:30降落。飞行历时5小时。在观测期间,飞行高度1000m左右,飞行速度220-250km/hr左右。 原始数据分为两部分,分别为微波辐射计数据和地理位置KMZ数据。微波辐射计数据包括V极化与H极化两个数据文件,分辨率300 m,每个数据文件包含所观测TB值和对应扫描波束ID、入射角、位置、时间标记(UTC)和其他飞行姿态信息。KMZ文件给出38.5入射角下飞区域行1公里网格TB值分布数据。飞机前和结束时微波辐射计分别进行了“热”和“冷”辐射校正。微波辐射计数据应考虑电磁波干扰影响,V极化TB值受电磁波干扰较强,H极化受影响较小。

2018-02-21

黑河生态水文遥感试验:张掖国家气候观象台探空观测数据集(2012年6月-8月)

在2012年中游试验期间,委托张掖观象台开展基于L波段探空系统的常规探空加密观测,同时收集1天2次的观测数据,从而获取8:00、14:00和20:00一天3次的探空观测资料。该数据用于支持航空遥感影像和卫星影像的大气校正工作,同时也可以支持气象分析。 观测地点: 张掖国家气候观象台,张掖城西20km沙井镇,观测点坐标为:39°5'15.68"N,100°16'39.11"E。 测量仪器: 国家气象局业务L波段探空系统。 测量时间: 2012年6月1日至8月31日共计92天连续观测,观测时间为7:00-8:00、13:00-14:00和19:00-20:00。2012年5月1日-31日和9月1日之30日观测时间为7:00-8:00和19:00-20:00。 数据内容: 风、温、湿、压等要素的大气廓线数据,观测频率为2秒钟1次,观测高度30000米左右。

2018-02-21

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游冻融实验观测数据集(2013年11月21日至22日)

本数据集包括甘肃省张掖市甘州区五星村农田2013年11月21日-22日车载微波辐射计观测亮温、同步测量的土壤质地,粗糙度和地表温度连续观测数据集。地表温湿度包括温度传感器在土壤深度1cm、5cm,10cm,20cm四层和湿度传感器在土壤深度0-5cm处,观测的土壤温度,土壤水分数据。土壤温湿度的常规观测的时间频率为5分钟。 数据细节: 1. 时间:2013年11月21日-22日 2. 数据: 亮温: 使用车载多频被动微波辐射计观测,包括6.925、18.7和36.5GHz V极化和H极化数据(10.65GHz 波段损坏) 土壤温度:使用安装在dt80上的传感器测量1cm,5cm,10cm,20cm土壤温度 土壤湿度:使用H-probe传感器测量0-5cm土壤湿度,该传感器可以同时测量0-5cm土壤温度 土壤质地:取土样在北京师范大学测量 土壤粗糙度:使用东北地理所提供的粗糙度仪测量 3. 数据大小:2.5M 4. 数据格式:.xls

2018-02-19