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-2016)

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2016年1月1日至2016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)。2016年10月1-12日由于两台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)。

黑河生态水文遥感试验:水文气象观测网数据集(黑河遥感站自动气象站-2016)

该数据集包含了2016年1月1日至2016年12月31日黑河水文气象观测网中游黑河遥感站气象要素观测数据。站点位于甘肃省张掖市党寨镇东侧,下垫面是人工草地。观测点的经纬度是100.4756E, 38.8270N,海拔1560m。空气温度湿度传感器架设在1.5m处,朝向正北;气压计在防水箱内;翻斗式雨量计安装在0.7 m处;风速风向传感器架设在10m处,朝向正北;四分量辐射仪安装高度为1.5m,朝向正南;两个红外温度计安装高度为1.5m,朝向正南,探头朝向是垂直向下;土壤温度探头埋设在地表0cm和地下2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、160cm处;土壤水分探头埋设在2cm、4cm、10cm、20cm、40cm、80cm、120cm、160cm处;平均土壤温度探头埋设在2cm和4cm;土壤热流板(3块)依次埋设在地下6cm处;两个光合有效辐射仪分别架设在冠层上方1.5m(探头垂直向上和向下方向各一个),朝向正南。 观测项目有:空气温湿度(Ta_1.5m、RH_1.5m)(单位:摄氏度、百分比)、气压(Press)(单位:百帕)、降水量(Rain)(单位:毫米)、风速(WS_10m)(单位:米/秒)、风向(WD_10m)(单位:度)、四分量辐射(DR、UR、DLR_Cor、ULR_Cor、Rn)(单位:瓦/平方米)、地表辐射温度(IRT_1、IRT_2)(单位:摄氏度)、土壤热通量(Gs_1、Gs_2、Gs_3)(单位:瓦/平方米)、土壤温度(Ts_0cm、Ts_2cm、Ts_4cm、Ts_10cm、Ts_20cm、Ts_40cm、Ts_80cm、Ts_120cm、Ts_160cm)(单位:摄氏度)、土壤水分(Ms_0cm、Ms_2cm、Ms_4cm、Ms_10cm、Ms_20cm、Ms_40cm、Ms_80cm、Ms_120cm、Ms_160cm)(单位:%)、向上与向下光合有效辐射(PAR_U_up、PAR_U_down)(单位:微摩尔/平方米秒)、平均土壤温度(TCAV)(单位:摄氏度)。 观测数据的处理与质量控制:(1)确保每天144个数据(每10min),若出现数据的缺失,则由-6999标示;2016.1.01-1.29由于采集器问题,很多观测要素出现较多的错误值;(2)剔除有重复记录的时刻;(3)删除了明显超出物理意义或超出仪器量程的数据;(4)数据中以红字标示的部分为有疑问的数据;(5)日期和时间的格式统一,并且日期、时间在同一列。如,时间为:2016-6-10 10:30;(6)命名规则为:AWS+站点名称。 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Liu et al. (2011)。

黑河流域3公里6小时模拟气象强迫数据(1980-2080)

EC-EARTH-Heihe是采用EC-EARTH全球模式输出结果作为驱动场模拟1980-2005年和RCP4.5情景下2006-2080黑河流域6小时数据。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:1980年1月1日-2010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-ec-earth-6hour.年月 例如:precip-ec-earth-6hour.198001 为1980年1月6小时降水资料 (1) 采用EC-EARTH全球气候模式1980-2005年驱动模拟的历史6小时一次数据。 (2) 2006-2080年为EC-EARTH全球气候模式在RCP 4.5情景下生产黑河流域6小时一次数据资料。

黑河生态水文遥感试验:黑河流域1km/5天合成叶面积指数(LAI)数据集(2010-2014)

黑河流域1km/5天合成叶面积指数(LAI)数据集提供了2010-2014年的5天LAI合成结果,该数据利用Terra/MODIS、Aqua/MODIS、以及国产卫星FY3A/MERSI和FY3B/MERSI传感器数据构建空间分辨率1km、时间分辨率5天的多源遥感数据集。多源遥感数据集可在有限时间内提供比单一传感器更多的角度和更多次的观测,但是,由于传感器的在轨运行时间及性能差异,多源数据集的观测质量参差不齐。因此,为更有效的利用多源数据集,算法首先对多源数据集进行了质量分级,根据观测合理性分为一级数据、二级数据、三级数据。三级数据为受薄云污染的观测,不用于计算。质量评估及分级的目的是为LAI反演时最优数据集的选择及反演算法流程设计提供依据。叶面积指数产品反演算法设计为区分山地平地、区分植被类型使用不同模型的神经网络法反演。基于全球DEM图和地表分类图,针对草地和农作物等连续植被采用PROSAIL模型,针对森林和山地植被采用坡面GOST模型。利用黑河上游森林和中游绿洲的地面实测数据生成的参考图,并将对应的高分辨率参考图升尺度到1km分辨率,与LAI产品进行比较,产品在农田和森林区域与参考值间均具有良好的相关性,总体精度基本满足GCOS规定的误差不超过 (0.5, 20%)的精度阈值。将本产品与MODIS、GEOV1和GLASS等LAI产品进行交叉对比,相比较参考值而言,本LAI产品精度优于同类产品。总之,黑河流域1km/5天合成LAI数据集综合利用多源遥感数据以提高LAI参数产品的估算精度、时间分辨率等,更好的服务于遥感数据产品的应用。

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游大满超级站TerraSAR-X地面同步观测数据集(2012年6月15日)

2012年6月15日在大满加密观测区超级站附近的TerraSAR-X样方进行了卫星过境地面同步观测。TerraSAR-X卫星搭载X波段的合成孔径雷达(SAR),该日过境影像为HH/VV极化,标称分辨率3 m,入射角介于22-24°,过境时间为19:03(北京时间),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主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: 选择了超级站东南边的6个自然地块,面积约为100 m×100 m。样方西北角的一个地块为西瓜地,其他为玉米。样方的选择依据是:(1)考虑了不同植被种类,即西瓜和玉米;(2)样方的大小考虑到了可见光像元,100 m见方的大小可以保证至少4个30 m像元落在其中;(3)样方的位置选在超级站附近,交通便利,北面有超级站的观测,东西两侧各有一个WATERNET节点,为今后融入这些观测提供了可能;(4)此外,在样方四周,也有一些明显地物点,能够保证今后对SAR影像的几何纠正比较准确。 考虑到影像的分辨率,同步观测中,以5 m为间隔,采集了21条样线(东西分布),每条线5 m间隔共23个点(南北方向),使用4台Hydraprobe Data Acquisition System (HDAS,参考文献2)同时测量,通过测绳上的刻度和移动样线来控制采样间隔以弥补不能使用手持GPS的不足。 测量内容: 获取了样方上约500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);西瓜地虽然也覆膜,但考虑到并非水平铺设,只测量非覆膜位置土壤水分(两次数据记录中标记均为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。植被小组完成了生物量、LAI、植被含水量、株高、行垄距、叶绿素等的测量。 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;植被采样信息记录在EXCEL表格中。

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游地物光谱数据集

在2012年中游航空遥感试验开展期间,在飞行时同步开展黑白布的光谱观测,在飞行前后针对中游典型下垫面开展地物波谱的观测,与为CASI、SASI和TASI航空飞行资料预处理提供基础数据集。 观测仪器: 中科院遥感所SVC-HR1024地物光谱仪(350-2500nm)和中科院对地观测中心ASD Field Spec 3地物光谱仪(350-2500nm),参考板。 测量方式: 测量地物前先垂直测量参考板辐射亮度,再垂直测量地物辐射亮度,测完地物后需再次测量参考板辐亮度。 数据内容: 本数据集包括光谱仪导出的原始光谱数据,SVC光谱仪记录数据 *.sig(可用SVC-HR1024配套软件打开,也可用记事本直接打开),ASD光谱仪记录数据*.asd。还包括观测位置信息,记录表格等。 观测时间: 2012-6-15,SVC光谱仪观测EC矩阵内各种典型地物 2012-6-16,SVC光谱仪观测湿地站 2012-6-29,ASD光谱仪观测超级站和戈壁站,各种植被类型和裸土等 2012-6-29,ASD光谱仪与CASI飞行同步观测黑白布 2012-6-30,ASD光谱仪观测中游样带荒漠植被和裸土 2012-7-05,ASD光谱仪与CASI飞行同步观测黑白布 2012-7-07,ASD光谱仪在大满超级站开展玉米光谱日变化观测 2012-7-08,ASD光谱仪与CASI飞行同步观测黑白布 2012-7-08,ASD光谱仪在大满超级站开展玉米光谱日变化观测 2012-7-09,ASD光谱仪在大满超级站开展玉米光谱日变化观测 2012-7-10,ASD光谱仪在大满超级站开展玉米光谱日变化观测 2012-7-11,ASD光谱仪在大满超级站开展玉米光谱日变化观测