土壤湿度/水分含量--数据产品-时空三极环境大数据平台

黑河生态水文遥感试验：黑河流域中游大满灌区PLMR地面同步观测数据集（2012年7月26日）

2012年7月26日在大满加密观测区PLMR样方进行了机载飞行地面同步观测。PLMR（Polarimetric L-band Multibeam Radiometer）是双极化（H/V）的L波段微波辐射计，中心频率1.413 GHz，带宽24 MHz，分辨率1 km （相对航高3 km），有6个beam同时观测，入射角为±7º，±21.5º，±38.5º，灵敏度<1K。飞行主要覆盖中游人工绿洲生态水文试验区。本地面同步数据集可为发展和验证被动微波遥感反演土壤水分算法提供基本地面数据集。样方及采样策略：观测区位于大满加密观测区矩阵内，选择了面积3.0 km×2.4 km的大样方针对绿洲下垫面开展同步观测。样方的选择依据主要是考虑地表覆盖代表性、可达性、观测（路途消耗）时间，以期获得与PLMR观测的亮度温度的比较。考虑到PLMR观测的分辨率，同步观测中，东西方向以450 m为间隔，采集了5条样线（东西分布），每条线100 m间隔共31个点（南北方向），使用5台Hydraprobe Data Acquisition System （HDAS，参考文献2）同时测量。测量内容：获取了样方上约150个点，每个点2次观测，即对覆膜玉米地，在每个采样点进行2次观测，1次膜内（数据记录中标记为a），1次膜外（数据记录中标记为b）。由于HDAS系统采用POGO便携式土壤传感器，观测获得土壤温度、土壤水分（体积含水量）、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电实部及虚部。因该区域植被开展了例行的5天一次采样观测，因此当日未开展专门的植被同步采样。数据：本数据集包括土壤水分观测和植被观测两部分，前者保存数据格式为矢量文件，空间位置即为各采样点位置（WGS84+UTM 47N），土壤水分等测量信息记录在属性文件中。

2017-08-22

黑河生态水文遥感试验：黑河流域中游盈科绿洲与花寨子荒漠机载PLMR地面同步观测数据集（2012年7月10日）

2012年7月10日在盈科绿洲与花寨子荒漠PLMR样方进行了机载飞行地面同步观测。PLMR（Polarimetric L-band Multibeam Radiometer）是双极化（H/V）的L波段微波辐射计，中心频率1.413 GHz，带宽24 MHz，分辨率1 km （相对航高3 km），有6个beam同时观测，入射角为±7º，±21.5º，±38.5º，灵敏度<1K。飞行主要覆盖中游人工绿洲生态水文试验区。本地面同步数据集可为发展和验证被动微波遥感反演土壤水分算法提供基本地面数据集。样方及采样策略：观测区位于张掖绿洲南缘-安阳滩荒漠过渡带，张（张掖）-大（大满）公路西侧，南北跨龙渠干渠，分为两部分，西南方向为1 km×1 km的荒漠样方，由于荒漠较为均质，在此1 km样方内采集5个点（四周各1点及中心点，实际测量过程中，可在沿路行走过程中多测几个点）的土壤水分，四个角点除对角线方向外，互相间隔600 m，西南角角点为花寨子荒漠站，便于与气象站数据比较。在东北侧，选择了面积1.6 km×1.6 km的大样方针对绿洲下垫面开展同步观测。样方的选择依据主要是考虑地表覆盖代表性、尽量避开民居和大棚、穿越绿洲农田以及南边的部分荒漠、可达性、观测（路途消耗）时间，以期获得与PLMR观测的亮度温度的比较。考虑到PLMR观测的分辨率，同步观测中，东西方向以160 m为间隔，采集了11条样线（东西分布），每条线80 m间隔共21个点（南北方向），使用4台Hydraprobe Data Acquisition System （HDAS，参考文献2）同时测量。测量内容：获取了样方上约230个点，每个点2次观测，即对覆膜玉米地，在每个采样点进行2次观测，1次膜内（数据记录中标记为a），1次膜外（数据记录中标记为b）。由于HDAS系统采用POGO便携式土壤传感器，观测获得土壤温度、土壤水分（体积含水量）、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电实部及虚部。当日未开展专门的植被同步采样。数据：本数据集包括土壤水分观测和植被观测两部分，前者保存数据格式为矢量文件，空间位置即为各采样点位置（WGS84+UTM 47N），土壤水分等测量信息记录在属性文件中。

2017-08-21

黑河流域数字土壤制图产品（第二版）：关键土壤水文属性分布数据集（2012）

根据土壤-景观模型原理，使用数字土壤制图方法制作关键水文参数空间分布图数据产品。本数据集的源数据来源于黑河流域重大研究计划集成项目（黑河流域土壤数据集成与土壤信息产品生成，91325301）集成的土壤剖面数据。范围：黑河流域；投影：WGS_1984_Albers / Albers_Conic_Equal_Area；空间分辨率：90米；数据格式：TIFF；数据内容：饱和含水量、田间持水量、萎蔫含水量、饱和导水率空间分布预测方法：增强回归树环境变量：主要的成土因素数据集内容： pr_0kp sm.tif：饱和含水量（单位：%） pr_33kp sm.tif: 田间持水量（单位：%） x1500kp sm.tif：萎蔫含水量（单位：%） shc sm.tif：饱和导水率（单位：Ks/（mm•min-1））

2017-03-29

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-2015）

该数据集包含了2015年1月1日至2015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大满超级站内，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SW（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)。

2016-07-26

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：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：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（宇宙射线土壤水分）

该数据集包含了2012年6月1日至9月20日的通量观测矩阵中两台宇宙射线仪器（crs_a和crs_b）的观测数据。站点位于甘肃省张掖市盈科灌区农田内，下垫面是玉米地。crs_a观测点的经纬度是100.36975E, 38.85385N，海拔1557.16m，crs_b观测点的经纬度是100.37225E, 38.85557N，海拔1557.16m，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，具体见数据引用文献. 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，再反求得到N0。具体见数据引用文献. 在此，根据两台仪器源区内的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（2）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-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%，最后平均得到crs_a和crs_b的值N0分别为3252、3597。 4）土壤水分计算计算得到每小时的土壤含水量数据。具体计算公式见数据引用文献. 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Zhu et al.(2015)。

2016-07-08