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黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(热扩散液流计-2015)

该数据集包含了2015年1月1日至12月31日期间水文气象观测网中热扩散液流计数据,研究区位于黑河下游内蒙古自治区阿拉善盟额济纳旗胡杨林。根据胡杨林的不同高度及胸径,选取样树安装热扩散液流计 (Thermal Dissipation sap flow velocity Probe, TDP),采用国产TDP插针式热扩散植物液流计,型号为TDP30。在混合林站及胡杨站附近分别设置样地TDP1点和TDP2点。样树高度从高到低依次为TDP2(16.4米、18.3米、16.9米)、TDP1(12.5,米、13米、14米),胸径从大到小依次为TDP1(48厘米、41.6厘米、46.6厘米)、TDP2(33.8厘米、38.5厘米、42.3厘米),密度分别为TDP1(0.0158棵/平方米)、TDP2(0.0116棵/平方米),以此代表整个区域进行胡杨蒸腾量的测量。每棵样树安装两组探针,高度为1.3米,方位分别为样树正东和正西方向。 TDP的原始观测数据为探针之间的温度差,采集频率为10s采集一次,平均为10分钟输出。发布的数据为经过计算和处理之后的树干液流数据,包括每10分钟的液流速率V(cm/h)、液流通量Fs(cm3/h)和每天的蒸腾量Q(mm/d)。首先根据探针之间的温度差计算液流速率和液流通量,然后根据观测点的胡杨林面积和树木间距,计算得到林带单位面积的蒸腾量Q。同时对计算之后的速率和通量值进行后处理:(1)剔除明显超出物理意义或超出仪器量程的数据;(2)缺失的数据用-6999标记;(3)因探针故障等原因引起的可疑数据用红色字体标识,并剔除确认有问题的数据。 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Qiao et al. (2015)。

2016-07-22

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(2号点-312桥径流观测数据-2014)

该数据集包含了2014年1月1日至2014年12月31日的黑河中游径流加密观测中2号点的河流水位和流速观测数据。观测点位于甘肃省张掖市312国道黑河桥,河床为砂砾石,断面不稳定。观测点的经纬度是N38°59′51.71″,E100°24′38.76″,海拔1485米,河道宽度,70米、20米。水位观测采用SR50超声测距仪,采集频率30分钟。数据说明包括以下部分: 水位观测,观测频率30分钟,单位(cm);数据涵盖时间段2014年1月1日至2014年12月31日;流量观测,单位(m3 );按照不同水位监测流量,获取水位流量曲线,依托水位过程观测获得径流量变化过程。2号点-312桥断面受到频繁人为扰动,水文断面面积不稳定导致水位流量曲线紊乱,测量期间未能获取稳定的流量水位曲线。缺值数据统一采用字符串-6999表示。 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He et al.(2016)。

2016-07-16

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(4号点-乌靖桥径流观测数据-2014)

该数据集包含了2014年1月1日至6月25日的黑河中游径流加密观测中4号点的河流水位和流速观测数据。观测点位于甘肃省张掖市靖安乡上堡村黑河桥,河床为砂砾石,断面不稳定。观测点的经纬度是N39°03'53.23",E100°25'59.31",海拔1431米,河道宽度58米。2012年水位观测采用HOBO压力式水位计,采集频率30分钟;2013年起采用采用SR50超声测距仪,采集频率30分钟。数据说明包括以下部分: 水位观测,观测频率30分钟,单位(cm);数据涵盖时间段2014年1月1日至2014年6月25日;流量观测,单位(m3);按照不同水位监测流量,获取水位流量曲线,依托水位过程观测获得径流量变化过程。缺值数据统一采用字符串-6999表示。 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He et al.(2016)。

2016-07-15

黑河生态水文遥感试验:非均匀下垫面地表蒸散发的多尺度观测试验-通量观测矩阵数据集(热扩散液流计)(2012年6月-9月)

该数据集包含了2012年6月14日至9月21日的通量观测矩阵中树干液流观测数据。研究区位于甘肃省张掖市盈科灌区内,根据防护林的不同高度及胸径,选取样树安装TDP(Thermal Dissipation sap flow velocity Probe, 热扩散液流计),采用国产TDP插针式热扩散植物茎流计,型号为TDP30。样地依次为TDP-1点,TDP-2点和TDP-3点,分别位于LAS4-S,6号点和8号点附近。样树高度从高到低依次为TDP-2、TDP-1、TDP-3,胸径从大到小依次为TDP-2、TDP-3、TDP-1,以此代表整个区域进行树干液流的测量。探针安装高度为1.3米,安装方位为样树东南、西南和正北方向。 TDP的原始观测数据为探针之间的温度差,采集频率为30秒,平均时间为10分钟。发布的数据为经过计算和处理之后的树干液流数据,包括每10分钟的液流速率(cm/h)、液流通量(cm3/h)和每天的蒸腾量(mm/d)。首先根据探针之间的温度差计算液流速率和液流通量,然后根据观测点的防护林带面积和树木间距,计算得到林带单位面积的蒸腾量Q。同时对计算之后的速率和通量值进行后处理:(1)剔除明显超出物理意义或超出仪器量程的数据;(2)缺失的数据用-6999标记;(3)因探针故障等原因引起的可疑数据用红色字体标识,并剔除确认有问题的数据。 多尺度观测试验或站点信息请参考Liu et al. (2016),观测数据处理请参考Qiao et al.(2015)。

2016-07-14

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(大满超级站宇宙射线土壤水分-2013)

该数据集包含了2012年9月20日至2013年12月31日的宇宙射线仪器(crs)观测数据。站点位于甘肃省张掖市大满灌区农田内,下垫面是玉米地。观测点的经纬度是100.3722E, 38.8555N,海拔1556m,仪器探头底部距地面0.5m,采样频率是1小时。 宇宙射线仪器的原始观测项目包括:电压Batt(V)、温度T(℃)、相对湿度RH(%)、气压P(hPa)、快中子数N1C(个/小时)、热中子数N2C(个/小时)、快中子采样时间N1ET(s)及热中子采样时间N2ET(s)。发布的数据为经过处理计算后的数据,数据表头包括:Date Time(日期 时间)、P(气压 hPa)、N1C(快中子数 个/小时)、N1C_cor(气压订正的快中子数 个/小时)和VWC(土壤体积含水量 %),其处理的主要步骤包括: 1) 数据筛选 数据筛选共四条标准:(1)剔除电压小于和等于11.8伏特的数据;(2)剔除空气相对湿度大于和等于80%的数据;(3)剔除采样时间间隔不在60±1分钟内的数据;(4) 剔除快中子数较前后一小时变化大于200的数据。此外缺失数据用-6999补充。 2) 气压订正 根据仪器说明手册中提到的快中子气压订正公式,对原始数据进行气压订正,得到订正后的快中子数N1C_cor。 3) 仪器率定 在计算土壤水分的过程中需要对计算公式中的N0进行率定。N0为土壤干燥条件下的快中子数,通常使用测量源区内的土样得到实测土壤水分(或者通过比较密集的土壤水分无线传感器获取)θm(Zreda et al. 2012)和对应时间段内的快中子校正数据N,再通过公式反求得到N0。 在此,根据仪器源区内的Soilnet土壤水分数据对仪器进行率定,建立土壤体积含水量θv和快中子之间的关系。分别选取干湿状况差异比较明显的6月26日-27日和7月16日-17日四天的数据,其中6月26日-27日率定数据显示土壤水分较小,因此选取4厘米、10厘米和20厘米的三个值平均值作为率定数据,其变化范围为22%-30%,而7月16日-17日率定数据显示土壤水分较大,因此选取4厘米、10厘米的两个值平均值作为率定数据,其变化范围为28%-39%,最后平均N0为3597。 4) 土壤水分计算 根据公式,计算得到每小时的土壤含水量数据。 水文气象网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Zhu et al. (2015)。

2016-07-14

黑河生态水文遥感试验:非均匀下垫面地表蒸散发的多尺度观测试验-通量观测矩阵(稳定同位素观测数据集)

该数据集包含了通量观测矩阵中15测点(大满超级站)2012年5月27日至9月21日的大气水汽氢氧稳定同位素比值和通量数据集、玉米土壤和茎秆氢氧稳定同位素比值数据集;13测点航空遥感飞行时大气水汽氢氧稳定同位素比值数据集、13和15测点航空遥感飞行时玉米土壤和茎秆氢氧稳定同位素比值数据集。站点位于甘肃省张掖市盈科灌区农田内,下垫面均是玉米。15测点的经纬度是100.3722E,38.8555N, 13测点的经纬度是 100.3785E,38.8607N,海拔1552.75m。15测点采用大气水汽δ18O和δD比值和通量的原位连续观测系统进行连续观测,该系统两个进气口高度为玉米冠层上方0.5m和1.5m,采样频率为0.2Hz,进气口切换时间为2min,数据时间间隔为1hr;玉米土壤和茎秆水样品的采样频率为1~3d。13测点采用大气水汽δ18O和δD比值和通量的移动观测系统进行短期观测;大气水汽、玉米土壤和茎秆水样品的采样频率与航空遥感飞行相匹配。 15测点大气水汽氢氧稳定同位素比值和通量数据集的项目包括:Timestamp(时间,timestamp without time zone),Number(有效数据数量),δD of r1(下进气口δD,‰),δD of r2(上进气口δD,‰),δ18O of r1(下进气口δ18O,‰),δ18O of r2上进气口δ18O(‰),vapor mixing ratio of r1(下进气口水汽混合比,mmol/mol),vapor mixing ratio of r2(上进气口水汽混合比,mmol/mol),δET_D(蒸散δD,‰),δET_18O(蒸散δ18O,‰);15测点玉米土壤和茎秆氢氧稳定同位素比值数据集的项目包括Timestamp(时间,timestamp without time zone),Remark(处理:裸地土壤Ld=1;覆膜土壤Fm=2;父本土壤F=3;茎秆Xylem=4),δD(‰),δ18O(‰)。15测点土壤蒸发和植物蒸腾占蒸散比例的数据集的项目包括Timestamp(时间,timestamp without time zone),E/ET(土壤蒸发占蒸散比例,%),T/ET(植物蒸腾占蒸散比例,%)。植物蒸腾占蒸散的比例变异范围为53.6~99.8%,平均值(±标准偏差)86.7±5.2% 。土壤蒸发占蒸散的比例变异范围为0.2~46.4%,平均值(±标准偏差) 13.3 ±5.2%。 13测点航空遥感飞行时大气水汽氢氧稳定同位素比值数据集的项目包括Timestamp1(开始时间,timestamp without time zone),Timetamp2(结束时间,timestamp without time zone),Height(观测高度,cm),δD(‰),δ18O(‰)。13和15测点航空遥感飞行时玉米土壤和茎秆氢氧稳定同位素比值数据集的项目包括Timestamp(时间,timestamp without time zone),Remark(处理:裸地土壤Ld=1;覆膜土壤Fm=2;茎秆Xylem=4),δD(‰),δ18O(‰),Location(测点:13或15测点);缺失数据标记为-6999。 多尺度观测试验或站点信息请参考Liu et al. (2016),观测数据处理请参考Wen et al.(2016)。

2016-07-14

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(大满超级站宇宙射线土壤水分-2014)

该数据集包含了2014年1月1日至2014年12月31日的宇宙射线仪器(crs)观测数据。站点位于甘肃省张掖市大满灌区农田内,下垫面是玉米地。观测点的经纬度是100.3722E, 38.8555N,海拔1556m,仪器探头底部距地面0.5m,采样频率是1小时。 宇宙射线仪器(CRS1000B)的原始观测项目包括:电压Batt(V)、温度T(℃)、相对湿度RH(%)、气压P(hPa)、快中子数N1C(个/小时)、热中子数N2C(个/小时)、快中子采样时间N1ET(s)及热中子采样时间N2ET(s)。发布的数据为经过处理计算后的数据,数据表头包括:Date Time(日期时间)、P(气压hPa)、N1C(快中子数个/小时)、N1C_cor(气压订正的快中子数个/小时)和VWC(土壤体积含水量 %),其处理的主要步骤包括: 1) 数据筛选 数据筛选共四条标准:(1)剔除电压小于和等于11.8伏特的数据;(2)剔除空气相对湿度大于和等于80%的数据;(3)剔除采样时间间隔不在60±1分钟内的数据;(4)剔除快中子数较前后一小时变化大于200的数据。此外缺失数据用-6999补充。 2) 气压订正 根据仪器说明手册中提到的快中子气压订正公式,对原始数据进行气压订正,得到订正后的快中子数N1C_cor。 3) 仪器率定 在计算土壤水分的过程中需要对计算公式中的N0进行率定。N0为土壤干燥条件下的快中子数,通常使用测量源区内的土样得到实测土壤水分(或者通过比较密集的土壤水分无线传感器获取)θm(Zreda et al. 2012)和对应时间段内的快中子校正数据N,再通过公式(1)反求得到N0。 (1) 其中θm为质量含水量,N为订正后快中子数,N0为干燥条件下的快中子数,a1=0.079、a2=0.64、a3=0.37和a4=0.91为常数项。 在此,根据仪器源区内的Soilnet土壤水分数据对仪器进行率定,并根据实际情况之间建立土壤体积含水量θv和快中子之间的关系,即将公式(1)中的θm换作θv处理。分别选取干湿状况差异比较明显的6月26日-6月27日和7月16日-7月17日四天的数据,其中6月26日-27日率定数据显示土壤水分较小,因此选取4厘米、10厘米和20厘米的三个值平均值作为率定数据,其变化范围为22%-30%,而7月16日-7月17日率定数据显示土壤水分较大,因此选取4厘米、10厘米的两个值平均值作为率定数据,其变化范围为28%-39%,最后平均得到crs_a和crs_b的值N0分别为3252、3597。 4) 土壤水分计算 根据公式(1),计算得到每小时的土壤含水量数据。 水文气象网或站点信息请参考Liu et al. (2018),观测数据处理请参考Zhu et al. (2015)。

2016-07-13

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(8号点-高台桥径流观测数据-2014)

该数据集包含了2014年1月1日至2014年12月31日的黑河中游径流加密观测中8号点的河流水位和流速观测数据。观测点位于甘肃省张掖市高台县黑河桥,河床为泥沙,断面稳定。观测点的经纬度是N39°23'22.93",N 99°49'37.29",海拔1347米,河道宽度210米。水位观测采用SR50超声测距仪,采集频率30分钟。数据说明包括以下两部分: 水位观测,观测频率30分钟,单位(cm);数据涵盖时间段2014年1月1日至2014年12月31日;流量观测,单位(m3);按照不同水位监测流量,获取水位流量曲线,依托水位过程观测获得径流量变化过程。8号点-高台桥断面因湿地公园水体基本停止流动,8号断面仅为水位监测。缺值数据统一采用字符串-6999表示。 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He et al.(2016)。

2016-07-12

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(6号点-高崖水文站径流观测数据-2014)

该数据集包含了2014年1月1日至2014年12月31日的黑河中游径流加密观测中6号点的河流水位和流速观测数据。观测点位于甘肃省张掖市甘州区赵家屯庄高崖国家水文站,河床为砂砾石,断面稳定。观测点的经纬度是N39°08'06.35",E100°25'58.23",海拔1420米,河道宽度50米。水位观测采用HOBO压力水位计,采集频率60分钟。数据说明包括以下两部分: 水位观测,2014年为60分钟,单位(cm);数据涵盖时间段2014年1月1日至2014年12月31日;流量观测,单位(m3);按照不同水位监测流量,获取水位流量曲线,依托水位过程观测获得径流量变化过程。缺值数据统一采用字符串-6999表示。 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He et al.(2016)。

2016-07-12

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(7号点-平川桥径流观测数据-2014)

该数据集包含了2014年1月1日至2014年12月28日的黑河中游径流加密观测中7号点的河流水位和流速观测数据。观测点位于甘肃省张掖市临泽县平川乡黑河桥,河床为砂砾石,断面不稳定。观测点的经纬度是N39°20'2.03",E 100° 5'49.63",海拔1375米,河道宽度130米。2014年水位观测采用SR50超声波测距仪,采集频率30分钟。数据说明包括以下两部分: 水位观测,观测频率30分钟,单位(cm);数据涵盖时间段2014年1月1日至2014年12月28日;流量观测,单位(m3);按照不同水位监测流量,获取水位流量曲线,依托水位过程观测获得径流量变化过程。缺值数据统一采用字符串-6999表示。 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He et al.(2016)。

2016-07-11