本研究基于中国及周边国家共1153个气温站点和1202个降水站点数据,利用ANUSPLIN软件的局部薄盘光滑样条法进行插值,重建了1951−2011年中国月值气温和降水量的高空间分辨率0.025°(~2.5 km)格点数据集(简称LZU0025)。数据集的质量评估主要基于以下三个方面:(1)分析ANUSPLIN在日志文件中提供的一系列用于判别误差来源和插值质量的统计参数。结果表明在1951-2011年,表征最佳插值模型的广义交叉验证GCV(generalized cross validation)值较小,在气温插值时为1.06℃,在降水进行开方运算插值时为1.97mm1/2。(2)对比LZU0025格点值与预留的265个站点实测数据。结果表明在1951-2011年,LZU0025月插值数据与实测数据接近,两者的平均绝对差为0.59℃和70.5mm,标准差为1.27℃和122.6mm,并且标准差的变化与GCV变化一致。(3)将LZU0025与现有数据集进行对比。首先以插值所用站点较多的中国气象局发布的0.5°数据集(简称CMA)为基准,利用泰勒图对比了基于不同数据集刻画的气候平均状态均值(Mean)、距离平均状态的标准差(Standard deviation)以及随时间变化的气候趋势(Time trend)。结果表明与基于其他数据集衍生的三类指标相比,LZU与基准CMA相关系数较高,标准差较接近,并且归一化的均方根误差较小。其次,将LZU0025格点数据与能量和水循环观测项目-亚洲季风项目西藏地区(CAMP-Tibet)气象站数据进行对比,结果表明仅有少数台站降水数据与LZU0025相关性不显著,但多数台站气温和降水数据与LZU0025显著相关且相关性高于0.87。基于以上评估分析,LZU0025数据集可靠。高分辨率的LZU0025能刻画更多的气候类型如喜马拉雅山脉地区未被粗分辨率数据集识别的苔原和极地气候。LZU0025可作为研究全球气候变化下区域气候变化和精准农业气候的基础数据。
查看详情整编了目前北半球数量最多的年平均地温(1002个)和活动层厚度(452个)地面观测数据,利用四种统计学习模型融合这些地面观测与多源遥感等数据产品,集合模拟得到了代表2000-2016年北半球多年冻土区年平均地温、活动层厚度、多年冻土发生概率和多年冻土水热分带数据集,空间分辨率为1公里,验证表明具有更高的精度。可为北半球多年冻土区的工程规划、设计、环境模拟与评价等提供数据支持,也可作为北半球多年冻土现状的数据基准,评估未来多年冻土变化及其影响。
查看详情青藏高原湖泊面积长时间序列数据集包含1970s至2013年364个面积大于10平方公里湖泊的面积序列数据。根据Landsat影像得来,以Landsat 10月份数据为主,每隔3年取一个数据,减少季节变化的同时,可利用数据达到最大。 数据使用NDWI水体指数提取,每个湖泊经过人工目视检查与编辑。 数据应用于青藏高原湖泊变化、湖泊水量平衡、气候变化的研究。 数据类型:矢量。 投影方式:WGS84。
查看详情DEM是数字高程模型的英文简称(Digital Elevation Model)是流域地形、地物识别的重要原始资料。DEM 的原理是将流域划分为m 行n列的四边形(CELL),计算每个四边形的平均高程,然后以二维矩阵的方式存储高程。由于DEM 数据能够反映一定分辨率的局部地形特征,因此通过DEM 可提取大量的地表形态信息,这些信息包含流域网格单元的坡度、坡向以及单元格之间的关系等。同时根据一定的算法可以确定地表水流路径、河流网络和流域的边界。因此从DEM 提取流域特征,一个良好的流域结构模式是设计算法的前提和关键。 高程数据图是根据中国1:25万等高线和高程点形成的1km数据,包括DEM、山影(hillshade)、坡度(Slope)、坡向(Aspect)图 数据集投影: 两种投影方式 : 正轴割圆锥等面积投影 Albers Conical Equal Area(105、25、47) 大地坐标WGS84坐标系
查看详情该数据集为中国逐月降水量数据,空间分辨率为0.0083333°(约1km),时间为1901.1-2021.12。数据格式为NETCDF,即.nc格式。该数据集是根据CRU发布的全球0.5°气候数据集以及WorldClim发布的全球高分辨率气候数据集,通过Delta空间降尺度方案在中国地区降尺度生成的。并且,使用496个独立气象观测点数据进行验证,验证结果可信。本数据集包含的地理空间范围是全国主要陆地(包含港澳台地区),不含南海岛礁等区域。为了便于存储,数据均为int16型存于nc文件中,降水单位分别为0.1mm。 nc数据可使用ArcMAP软件打开制图; 并可用Matlab软件进行提取处理,Matlab发布了读入与存储nc文件的函数,读取函数为ncread,切换到nc文件存储文件夹,语句表达为:ncread (‘XXX.nc’,‘var’, [i j t],[leni lenj lent]),其中XXX.nc为文件名,为字符串需要’’;var是从XXX.nc中读取的变量名,为字符串需要’’;i、j、t分别为读取数据的起始行、列、时间,leni、lenj、lent i分别为在行、列、时间维度上读取的长度。这样,研究区内任何地区、任何时间段均可用此函数读取。Matlab的help里面有很多关于nc数据的命令,可查看。数据坐标系统建议使用WGS84。
查看详情本数据集采用SMMR(1978-1987)、SSM/I(1987-2009)和SSMIS(2009-2015)逐日亮温数据,由双指标(TB,37v,SG)冻融判别算法生成,分类结果包含冻结地表、融化地表、沙漠及水体四种类型。数据覆盖范围为中国大陆主体部分,空间分辨率为25.067525 km,EASE-Grid投影方式,以ASCIIGRID格式存储。 该数据集中的所有ASCII码文件可以直接用文本程序(如记事本)打开。除了头文件,主体内容为数值表征地表冻融的状态:1代表冻结,2代表融化,3代表沙漠,4代表降水。如果要用图示来显示的话,我们推荐用ArcView + 3D 或 Spatial Analyst 扩展模块来读取,在读取过程中会生成grid格式的文件,所显示的grid文件就是该ASCII码文件的图形表达。读取方法: [1] 在ArcView软件中添加3D或Spatial Analyst扩展模块,然后新建一个View; [2] 将View激活,点击File菜单,选择Import Data Source选项,弹出Import Data Source选择框,在此框中的Select import file type:中选择ASCII Raster,自动弹出选择源ASCII文件的对话框,点击寻找该数据集中的任一个ASCII文件,,然后按OK键; [3] 在Output Grid对话框中键入的Grid文件名字(建议使用有意义的文件名,以便以后自己查看)和点击存放此Grid文件的路径,再次按Ok键,然后按Yes(要选择整型数据),Yes(把生成grid文件调入到当前的view中)。生成的文件可以按照Grid文件标准进行属性编辑。这样就完成了显示将ASCII文件显示成Grid文件的过程。 [4] 批处理时,可以使用ARCINFO的ASCIIGRID命令,编写成AML文件,再用Run命令在Grid模块中完成: Usage: ASCIIGRID <in_ascii_file> <out_grid> {INT | FLOAT} 本数据的生产得到自然科学基金项目:中国西部环境与生态科学数据中心(90502010)、中国西部地区陆面数据同化系统研究(90202014)以及冻土主被动微波辐射传输模拟及其辐射散射特性研究(41071226)的支持。
查看详情植物功能型(PFT)是根据植物种的生态系统功能及其资源利用方式而对宠大的植物种进行的组合,每一种植物功能型共享相似的植物属性,是将植物种的多样性简化为植物功能和结构的多样性。植物功能型的概念受到生态学家特别是生态系统建模者的推崇。其基本假设是全球重要的生态系统动态可以通过有限的植物功能型表达和模拟。目前,植物功能型已被广泛用于生物地理模型、生物地球化学模型、陆面过程模型和全球动态植被模型,如美国国家大气研究中心(NCAR)的陆面过程模型已经将原来用土地覆盖信息变为应用植物功能型图(Bonan et al., 2002)。植物功能型已经被用于动态全球植被模型(DGVM)中,用以预测全球变化情景下生态系统结构与功能的变化。 参考全球植物功能型分类体系,根据模型需求,将土地覆盖类型与植物功能型合并考虑,确定该数据的分类体系下表。 1、植物功能型分类体系 1 Needleleaf evergreen tree, temperate 2 Needleleaf evergreen tree, boreal 3 Needleleaf deciduous tree 4 Broadleaf evergreen tree, tropical 5 Broadleaf evergreen tree, temperate 6 Broadleaf deciduous tree, tropical 7 Broadleaf deciduous tree, temperate 8 Broadleaf deciduous tree, boreal 9 Broadleaf evergreen shrub, temperate 10 Broadleaf deciduous shrub, temperate 11 Broadleaf deciduous shrub, boreal 12 C3 grass, arctic 13 C3 grass 14 C4 grass 15 Crop 16 Permanent wetlands 17 Urban and built-up lands 18 Snow and ice 19 Barren or sparsely vegetated lands 20 Bodies of water 2、制图方法 中国1公里植物功能型图是根据Bonan等(Bonan et al., 2002)提出的土地覆盖与植物功能型转换的气候规则,对MICLCover土地覆盖图(冉有华 等,2009;Ran et al., 2012)进行转换。MICLCover土地覆盖图是融合了2000年中国1:10万土地利用数据、中国植被图集(1:100万)的植物型、中国1:10万冰川分布图、中国1:100万沼泽湿地图和MODIS 2001年土地覆盖产品(MOD12Q1)的最新发布的土地覆盖数据,采用IGBP土地覆盖分类系统。评价显示,其可能是目前存在的全国1km尺度上精度最高的土地覆盖图。气候数据利用何杰等(2010)发展的1981-2008年的空间分辨率为0.1度、时间分辨率为3小时的中国大气驱动数据,是我国现存的在全国尺度上具有最高时空分辨率的气候数据,该数据融合了Princeton 陆面模式驱动数据(Sheffield et al., 2006)、GEWEX-SRB 辐射数据(Pinker et al., 2003)、TRMM 3B42 和APHRODITE 降水数据以及中国气象局740个气象台站的观测数据。根据RanYouhua等(2010)的评价结果,GLC2000在目前的全球土地覆盖数据集中,具有相对较高的精度,且其分类系统中没有混交林这一类,因此MICLCover土地覆盖图中的混交林利用GLC2000 (Bartholome and Belward, 2005; 徐文婷 等,2005)中的信息进行了替换。该数据可用于陆面过程模型等相关研究中。
查看详情此边界数据总集包含五种类型的边界: 1、TPBoundary_2500m:基于ETOPO5 Global Surface Relief,采用ENVI+IDL 提取青藏高原经度(65~105E),纬度(20~45N)范围内海拔高程2500米的数据。 2、TPBoundary_3000m:基于ETOPO5 Global Surface Relief,采用ENVI+IDL 提取青藏高原经度(65~105E),纬度(20~45N)范围内海拔高程3000米的数据。 3、TPBoundary_HF(high_frequency):李炳元(1987)曾对确定青藏高原范围的原则与具体界线进行了较系统的讨论,从高原地貌形成和基本特征角度,提出了依据地貌特征、高原面及其海拔高度,同时考虑山体完整性作为确定高原范围的基本原则。张镱锂(2002) 根据相关领域研究的新成果和多年野外实践,论证确定青藏高原范围和界线的原则, 结合信息技术方法对青藏高原范围与界线位置进行了精确的定位和定量分析,得出:青藏高 原在中国境内部分西起帕米尔高原,东至横断山脉,南自喜马拉雅山脉南缘,北迄昆仑山— 祁连山北侧。 2017年4月14日,中华人民共和国民政部发布《关于增补藏南地区公开使用地名(第一批)的公告》,增加了乌间岭、米拉日、曲登嘎布日、梅楚卡、白明拉山口、纳姆卡姆等6个藏南地区地名。 4、TPBoundary_new (2021):伴随青藏高原研究的深入,高原内外多学科研究程度和认识的提高,及地理大数据、地球观测科学和技术的进步,张镱锂等2021年版青藏高原范围界线数据研发基于ASTER GDEM和Google Earth 遥感影像等资料综合分析完成,该范围界线北起西昆仑山-祁连山山脉北麓,南抵喜马拉雅山等山脉南麓,南北最宽达1560 km;西自兴都库什山脉和帕米尔高原西缘,东抵横断山等山脉东缘,东西最长约3360 km;经纬度范围为25°59′30″N~40°1′0″N、67°40′37″E~104°40′57″E,总面积为308.34万km2,平均海拔约4320 m。在行政区域上,青藏高原分布于中国、印度、巴基斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗、尼泊尔、不丹、缅甸、吉尔吉斯斯坦等9个国家。 5、TPBoundary_rectangle:根据范围Lon(63~105E) Lat(20~45N),画取长方形,数据采用经纬度投影WGS84。 青藏高原边界作为基础数据,可以为各类地学数据及科学研究青藏高原作参考依据。
查看详情现代花粉与植被和气候的关系是利用花粉定性解释和定量重建过去植被和气候的重要参考依据。提取湖泊沉积物中的花粉组合所蕴含的古植被和古气候信号,需要组建一个高质量的湖泊表层沉积物现代孢粉数据集。然而,青藏高原已有的湖泊表层沉积物花粉数据集并不能很好地代表其植被类型和气候梯度,仍存在空白区域,如青藏高原中东部的高寒草甸区尚缺乏现代湖泊花粉数据,影响了重建研究的可靠性。 为了构建高寒草甸区样点空间分布均匀的现代孢粉数据集,作者于2018年7月~8月采集了青藏高原中部和东部117个湖泊的表层沉积物样品。每个样品选取约10克(湿样)采用常规酸碱法和过筛法(7 μm)提取花粉。每个花粉样品至少鉴定、统计500粒陆生植物花粉粒。 本高寒草甸现代花粉数据集花粉组合以莎草科花粉为主(Cyperaceae;平均值68.4%,最大值95.9%),其他草本植物花粉如禾本科(Poaceae;平均值10.3%,最大值87.7%)、毛茛科(Ranunculaceae;平均值4.8%,最大值33.6%)、蒿属(Artemisia;平均值3.7%,最大值24.5%)、菊科(Asteraceae;平均值2.1%,最大值33.6%)等为常见花粉类型。柳属(Salix;平均值0.4%,最大值5.3%)为主要的灌木植物花粉,而乔木植物花粉含量低(平均值0.9%,最大值5.8%),主要包括松属(Pinus;平均值0.3%,最大值1.8%)、桦属(Betula;平均值0.1%,最大值0.9%)和桤木属(Alnus;平均值0.1%,最大值0.7%)。花粉组合尽管受到远源花粉(如乔木花粉)的影响,但仍能很好地代表高寒草甸植物群落组成。 本数据集除包含花粉类型的原始统计数据和百分比数据,也包括每个采样点现代气候数据。每个样点现代气候数据采用中国区域地面气象要素驱动数据集(1979-2018;0.1°空间分辨率)中最近栅格数据代替,并计算样点的年降水量(Pann)、年均气温(Tann)、最冷月均温(Mtco)和最热月均温(Mtwa),用于构建花粉-气候校准集。
查看详情新的北半球多年冻土图利用基于规则的GIS模型融合了新的多年冻土范围(Ran et al., 2021b)、气候条件、植被结构、土壤和地形条件以及富冰和富含有机质多年冻土图(yedoma)。与之前的多年冻土图不同,根据多年冻土与气候和生态系统的复杂交互作用,我们将北半球多年冻土分为五种类型:气候驱动型、气候驱动型/生态系统改造型、气候驱动型/生态系统保护型、生态系统驱动型和生态系统保护型。除去冰川和湖泊,北半球这五种类型的面积分别为3.66×106km2、8.06×106km2、0.62×106km2、5.79×106km2和1.63×106km2。北半球81%的多年冻土区受到生态系统的改造、驱动或保护,表明生态系统在北半球多年冻土稳定性中的主导作用。气候驱动的多年冻土只占北半球多年冻土区的19%,主要分布在高北极和高山地区,如青藏高原。
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