南极McMurdo Dry Valleys 冰川表面流速遥感后处理产品,基于Antarctic Ice Sheet Velocity and Mapping Project(AIV)数据,通过先进的算法和数值工具后处理得到。该产品利用Sentinel-1/2/Landsat数据绘制,提供了McMurdo Dry Valleys 均匀、高分辨率(60m)的冰流速结果,时间覆盖范围从2015到2020。
江利明
南极冰盖21、22流域分布有松岛冰川、斯维特冰川等,是西南极融化最为剧烈的地区之一。本数据集首先利用Cryosat-2数据(2010年8月至2018年10月),在每个规则格网内,考虑地形项、季节波动、后向散射系数、波形前缘宽度及升降轨等因素建立平面方程,通过最小二乘回归计算格网内冰盖表面高程变化。另外,我们使用了ICESat-2数据(2018年10月至2020年12月),通过在每个规则格网内获取两个时期的卫星升降轨道交叉点处的高程差值,进而计算该时期内冰盖的表面高程变化。两个时期的面高程变化数据空间分辨率为5km×5km,文件格式为GeoTIFF,投影坐标为极地立体投影(EPSG 3031),并由所使用的卫星测高数据名称命名(即CryoSat-2、ICESat-2)。该数据可使用ArcMap、QGIS等软件打开。结果表明,该区域2010-2018年平均高程变化率为-0.34±0.08m/yr,属于融化剧烈地区。2018年10月-2020年11月年平均高程变化率为-0.38±0.06m/yr,相比于CryoSat-2计算结果该区域融化处于加剧状态。
杨博锦, 黄华兵, 梁爽, 李新武
我们提出利用U-net网络进行冰裂隙识别探测的算法,可以实现格陵兰冰盖典型冰川冰裂隙的自动化探测。基于Sentinel-1 IW每年7、8月的数据,为了抑制SAR图像的相干斑噪声,选择Probabilistic Patch-Based Weights (PPB)算法进行滤波,然后选择具有代表性的样本输入U-net网络进行模型训练,根据训练的模型进行冰裂隙的预测。以格陵兰2个典型冰川(Jakobshavn、Kangerdlussuaq)为例分类结果的平均准确率可达94.5%,其中裂隙区域的局部准确率可达78.6%,召回率为89.4%。
李新武, 梁爽, 杨博锦, 赵京京
我们提出利用U-net网络进行冰裂隙识别探测的算法,可以实现南极冰裂隙的自动化探测。基于Sentinel-1 EW 1月、2月的数据,为了抑制SAR图像的相干斑噪声,选择Probabilistic Patch-Based Weights(PPB)算法进行滤波,然后选择具有代表性的样本输入U-net网络进行模型训练,根据训练的模型进行冰裂隙的预测。以南极5个典型冰架(Amery、Fimbul、Nickerson、Shackleton、Thwaiters)为例分类结果的平均准确率可达94.5%,其中裂隙区域的局部准确率可达78.6%,召回率为89.4%。
李新武, 梁爽, 杨博锦, 赵京京
太阳总辐射和散射采用辐射表(CM22, Kipp & Zonen, 荷兰)测量,波长范围200-3600 nm。温湿度数据来源于IPEV/PNRA 项目 “Routine Meteorological Observation at Station Concordia” ,http://www.climantartide.it,地面水汽压单位为hPa。本数据集包括:利用经验模型计算的地面太阳总辐射、损失于大气中的吸收和散射辐射(小时累计值,单位MJ/m2)、大气顶和地表反照率;还包括散射因子(S/G)地面水汽压(E,单位hPa)。太阳辐射数据来源于数据提供者的计算、实验站测量,数据覆盖时间为2006-2016年(Bai, J.; Zong, X.; Lanconelli, C.; Lupi, A.; Driemel, A.; Vitale, V.; Li, K.; Song, T. 2022. Long-Term Variations of Global Solar Radiation and Its Potential Effects at Dome C (Antarctica). Int. J. Environ. Res. Public Health, 19, 3084. https://doi.org/10.3390/ijerph19053084)。该数据集可以用于南极Dome C地区太阳辐射及其衰减等相关研究。地面太阳辐射和其他气象数据可以参考:https://doi.org/10.1594/PANGAEA.935421
白建辉
太阳总辐射采用辐射表(CM21, Kipp & Zonen, 荷兰)测量,波长范围200-3600 nm。温湿度分别采用温湿度传感器HMP45C-GM (Vaisala Inc., Vantaa, Finland)测量。本数据集包括:利用经验模型计算的地面太阳总辐射、损失于大气中的吸收和散射辐射(小时累计值,单位MJ/m2)、大气顶和地表反照率;还包括散射因子(AF)地面水汽压(E,单位hPa)。太阳辐射数据来源于数据提供者的计算、实验站测量,数据覆盖时间为2007-2020年。关于数据处理和太阳总辐射计算等可参考文献:Bai, J.; Zong, X.; Ma, Y.; Wang, B.; Zhao, C.; Yang, Y.; Guang, J.; Cong, Z.; Li, K.; Song, T. 2022. Long-Term Variations in Global Solar Radiation and Its Interaction with Atmospheric Substances at Qomolangma. Int. J. Environ. Res. Public Health, 19, 8906. https://doi.org/10.3390/ijerph19158906。该数据集可以用于珠峰地区太阳辐射及其衰减等相关研究。珠峰站太阳辐射和其他气象数据可以参考:https://data.tpdc.ac.cn/zh-hans/data/b9ab35b2-81fb-4330-925f-4d9860ac47c3/。
白建辉
积雪面积比例(fractional snow cover, FSC)是单位像元内积雪覆盖面积(Snow Cover Area SCA)与单位像元面积的比值。本数据集的制作方法为BV-BLRM积雪面积比例线性回归经验模型;采用的源数据为MOD09GA 500米全球逐日地表反射率产品,以及MOD09A1 500m的8天合成全球地表反射率产品;制作平台使用的是Google Earth Engine;数据范围为全球范围,数据制备时间为2000至2021年,空间分辨率为500米,时间分辨率为逐年。该套数据可为区域气候模拟、水文模型等提供积雪分布的定量信息。
马媛
本数据是研究团队综合利用Sentinel-1 SAR数据,AMSR-2微波辐射计数据以及MODIS LST产品所生产的青藏工程走廊区域高分辨土壤冻融数据集。基于新提出的算法,本产品提供月尺度100m空间分辨土壤冻融状态检测结果,并通过气象站点和土壤温度站点进行精度验证。基于青藏工程走廊地区的4个气象站点进行精度验证,结果表明基于升轨和降轨Sentinel-1的土壤冻融检测结果的整体准确率分别为84.63%和77.09%。基于那曲土壤湿度/温度监测站点进行精度验证,升轨和降轨结果的平均整体精度为78.58%和76.66。该产品弥补了传统土壤冻融产品空间分辨率不足(>1km)的问题,为青藏工程走廊区域高分辨率土壤冻融监测提供了可能。
周欣, 刘修国, 周俊雄, 张正加, 陈启浩, 解清华
基于长时间序列MODIS积雪产品,采用隐马尔可夫随机场(Hidden Markov Random Field, HMRF)建模框架,制备了青藏高原2002-2021年空间分辨率为500 m的逐日无云积雪数据集。该建模框架将MODIS积雪产品的光谱信息、时空背景信息,以及环境相关信息以最优形式进行整合,不仅填补了云层遮挡引起的数据空缺,而且提高了原始MODIS积雪产品的精度。特别地,本数据集在环境背景信息中引入了太阳辐射能量对积雪分布的影响,有效改进了地形复杂山区的积雪识别精度。通过与实测雪深、Landsat-8 OLI识别的积雪分布对比分析,本数据集精度依次为98.31%和92.44%,并且在积雪转化期、海拔较高、太阳辐射较多的阳坡提升效果显著。本数据集改善了原始MODIS积雪产品时空不连续和在地形复杂山区精度较低的问题,能为青藏高原气候变化研究和水资源管理提供重要的数据基础。
黄艳, 许嘉慧
沱沱河源区植被类型图是基于 319 个地面采样点数据结合随机森林(RF)分类方法进行创建的。随机森林分类器的16个输入变量包括了Landsat-8的可见光、短波红外和热红外波段值及其反演的植被指数和地表温度数据等。根据研究区的植被特征及多年冻土模拟的需要,该图对高寒沼泽草甸(alpine swamp meadow)、高寒草甸(alpine meadow)、高寒草原(alpine steppe)和高寒沙漠(alpine desert )等4种植被类型进行了分类。图件的空间分辨率为30 m,可以提供更细节的植被类型的位置信息。
邹德富, 赵林, 刘广岳, 杜二计, 胡国杰, 李智斌, 吴通华, 吴晓东, 陈杰
冰盖表面融化是影响格陵兰冰盖物质平衡的主要原因,同时冰雪的反射率较高,冰盖表面融化会造成辐射能量收支差异,进而影响海-陆-气之间能量交换。高分辨率冰盖表面融化产品的生成,对研究格陵兰冰盖表面融化及其对全球气候变化的响应提供重要信息支撑。本数据集基于微波辐射计与光学反照率产品,对微波辐射计当日、冬季(12-次年2月)平均和1月平均进行波段合成,利用Gram-Schmidt方法将微波辐射计波段合成数据与MODIS GLASS反照率产品融合,使其空间分辨率从25 km提高至0.05˚。然后基于微波辐射计当日与冬季亮温差值的阈值法对降尺度结果提取格陵兰冰盖表面融化,得到1985年、2000年、2015年格陵兰冰盖表面0.05˚ 每日融化产品。该数据集0.05˚ 的空间分辨率高于目前国内外已发布数据集,凸显了辐射计和反照率数据对表面融化的响应,空间细节特征更加清晰,保持了原辐射计产品的动态范围,有效地抑制了辐射计噪声。该数据集的数据类型为整型,其中1代表融化,0代表未融化,255代表冰盖以外掩膜区域,数据集以“*.nc”格式存储。
魏思怡, 刘岩
冰雪具有高反射率,冰盖表面融化会降低地表反照率进而影响区域能量平衡,表面融化形成的水文系统会影响冰盖稳定性进而影响冰盖物质平衡。本数据集基于微波辐射计与光学反照率产品,对微波辐射计当日、冬季(6-8月)平均和7月平均进行波段合成,利用Gram-Schmidt方法将微波辐射计波段合成数据与MODIS GLASS反照率产品融合,使其空间分辨率从25 km提高至0.05˚。然后基于微波辐射计当日与冬季亮温差值的阈值法对降尺度结果提取南极冰盖表面融化,得到1985-1986年、2000-2001年、2015-2016年南极冰盖表面0.05˚ 每日融化产品。该数据集0.05˚ 的空间分辨率高于目前国内外已发布数据集,凸显了辐射计和反照率数据对表面融化的响应,空间细节特征更加清晰,保持了原辐射计产品的动态范围,有效地抑制了辐射计噪声,更好的反映了山区、触地线区域和冰架的融化范围随时间的梯度演变特征,产品精度更高。该数据集的数据类型为整型,其中1代表融化,0代表未融化,255代表冰盖以外掩膜区域,数据集以“*.nc”格式存储。
魏思怡, 刘岩
在国家重点研发计划“冰冻圈和极地环境变化关键参数观测与反演”第一课题“冰冻圈关键参数多尺度观测与数据产品研制“的资助下,中国科学院青藏高原研究所张寅生课题组发展了青藏高原地区降尺度雪深产品。青藏高原积雪深度降尺度数据集来源于积雪概率数据和中国雪深长时间序列数据集的融合结果,采用新发展的亚像元时空分解算法对原始0.25度的积雪深度数据进行时空降尺度,得到0.05度逐日积雪深度产品。通过降尺度前后的雪深产品精度评估的对比,发现降尺度后雪深产品的均方根误差由原产品的2.15 cm减少到了1.54 cm。 青藏高原积雪深度降尺度数据集(2000-2018)的产品信息细节如下。投影为经纬度,空间分辨率0.05 度(约5公里),时间范围为2000年9月1日-2018年9月1日,为Tif格式文件,命名规则为:SD_YYYYDDD.tif,其中YYYY代表年,ddd代表儒略日(001-365)。积雪深度(SD),单位:厘米(cm)。空间分辨率为0.05度。时间分辨率为逐日。
闫大江, 马宁, 张寅生
基于青藏高原土壤温湿度观测网玛曲站点建立的地基L波段微波辐射计观测系统(ELBARA-III,由欧洲航空局提供),本数据集囊括了水平和垂直极化的L波段亮温数据,地表及以下不同层土壤湿度和温度数据,地表通量(如感热、潜热、碳通量),气象要素数据(如降水、上下行长波/短波辐射、空气温度和湿度、气压)以及植被叶面积指数LAI和土壤性质等辅助数据。此多年尺度的数据集可用于提高对陆面过程、微波辐射过程的理解,验证SMOS和SMAP卫星亮温观测和土壤湿度反演结果,校验微波辐射传输模型中的假设条件,验证陆面模式输出以及再分析资料,反演土壤物理性质,量化陆-气间的水、碳、能量交换,并将帮助定量化地球系统模型中参数化方案的偏差和不确定性,从而提出相应改进方案。 ELBARA-III双极化亮温数据可通过测量的辐射计电压和校准的内部噪声温度计算得到。该数据质量可靠,其质量控制主要通过:1)对辐射计输出的原始电压数据(以800Hz采样频率)进行直方图检验,利用统计指标过滤射频干扰对ELBARA-III微波信号数据的影响;2)检查辐射计进行天空辐射测量时两天线端口的电压值是否相似,天线电缆有无损耗;3)分析仪器内部温度、主动冷源温度和环境温度;4)分析不同入射角度的双极化亮温的特点。 - 时间分辨率:30分钟 - 空间分辨率:入射角为40°~ 70°,间隔为5°,观测覆盖范围为3.31 m^2~ 43.64 m^2 - 测量精度:亮温,1 K;土壤水分,0.001 m^3 m^-3;土壤温度,0.1 °C - 单位:亮温,K;土壤水分,m^3 m^-3;土壤温度,°C /K
Bob Su, 文军
数据集包括2015年11月27日- 2016年3月26日阿勒泰基站(lon:88.07, lon: 44.73)地面被动微波亮温、多角度亮温、10分钟四分量辐射和雪温、雪坑日观测数据和逐时气象数据。 日雪坑参数包括:积雪分层、分层厚度、密度、粒度、温度。 这些数据存储在5个NetCDF文件中,TBdata.nc, TBdata-multiangle.nc, Ten-minute 4 component radiation and snow temperature.nc, Hourly meteorological and soil data.nc and Daily snow pit data.nc,以及readme.doc。 TBdata.nc 为六通道双偏振微波辐射计RPG-6CH-DP自动采集的两偏振三个通道的亮度温度。内容包括年、月、日、时、分、秒、Tb1h、Tb1v、Tb18h、Tb18v、Tb36h、Tb36v、入射角、方位角。 TBdata-multiangle.nc为两种极化的3个通道的7组多角度亮度温度。 包括年、月、日、时、分、秒、Tb1h、Tb1v、Tb18h、Tb18v、Tb36h、Tb36v、入射角、方位角。 The ten-minute 4 component radiation and snow temperature. nc 为4组分辐射和层状雪温度。 内容包括:年、月、日、时、分、SR_DOWN、SR_UP、LR_DOWN、LR_UP、T_Sensor、ST_0cm、ST_5cm、ST_15cm、ST_25cm、ST_35cm、ST_45cm、ST_55cm。 The hourly meteorological and soil data.nc为每小时天气数据和分层土壤数据。内容包括年、月、日、时、Tair、Wair、Pair、Win、SM_10cm、SM_20cm、Tsoil_5cm、Tsoil_10cm、tsoil_15cm、Tsoil_20cm。 The daily snow pit data.nc为人工雪坑数据。观测时间为当地时间上午8:00-10:100。内容包括年、月、日、雪深、thickness_layer1、thickness_layer2、thickness_layer4、thickness_layer5、thickness_layer6、Long_layer1、Short_layer1、Long_layer2、Short_layer2、Long_layer3、Short_layer4、Long_layer5、Short_layer5、Long_layer6、short_layer6、Stube、snow shovel_0-10、 雪铲_10-20、雪铲_20-30、雪铲_30-40、雪铲_40-50、雪叉_10、雪叉_15、雪叉_20、雪叉_25、雪叉_30、雪叉_35、雪叉_40、雪叉_45、雪叉_50、形状1、形状2、形状3、形状4、形状5。
戴礼云
本数据集是2017年青藏高原冰川数据,使用了210景Landsat8 OLI卫星多光谱遥感数据,时间从2013年至2018年,90%来源于2017年,85%的Landsat8 OLI数据成像于冬季。冰川数据是青藏高原净冰川覆盖范围,不包括表碛物覆盖部分。数据格式是TIFF,可以为青藏高原冰川变化、冰川水文研究提供基础数据支持。 数据内容: Value是冰川斑块在系统中自动生成的编码。 格网单元:30m 数据的投影方式:Albers等积圆锥投影。 数据加工方法:基于210景Landsat8 OLI卫星多光谱遥感数据,校正、镶嵌为假彩色合成影像(RGB:654),采用人工目视解译方法,参考波段比值法结果,结合SRTM DEM V4.1数据与Google Earth和HJ1A/1B卫星同一年不同季节的影像,剔除了山体阴影、季节性积雪的影响,参考我国第一期和第二期冰川编目数据,剔除了非冰川区的陡崖、裸露基岩等,综合提取净冰川专题矢量数据,不包括冰川末端位置不清的表碛物覆盖区域,冰川边界数字化精度为半个像元(15m)。通过对比分析,可知基于多数据源、参考多方法结果、综合专家经验知识人-机互动方法提取获得的山地冰川数据更准确。具体数据提取方法详见参考文献: Ye, Q., J.Zong,L.Tian et al. (2017). Glacier changes on the Tibetan Plateau derived from Landsat imagery: mid-1970s – 2000 – 2013. Journal of Glaciology,63(238), 273-87. DOI:10.1017/jog.2016.137。 原始遥感资料数据精度:30m 数据质量控制措施:冰川边界数字化精度控制在半个像元之内(15m)。 项目来源:中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA19070302), 第二次青藏高原综合科学考察研究资助(2019QZKK0202),国家自然科学基金项目(41530748, 91747201)、中国科学院“十三五”信息化建设专项资助(XXH13505-06)。
叶庆华
本数据集为基于Landsat卫星影像获取的喜马拉雅中段波曲流域1976、1991、2000、2010年四期冰川、冰湖的矢量数据。 数据源来自Landsat遥感影像 1976:LM21510411975306AAA05、LM21510401976355AAA04 1991:LT41410401991334XXX02、LT41410411991334XXX02 2000:LE71410402000279SGS00、LE71400412000304SGS00、LE71410402000327EDC00、LE71410412000327EDC00 2010:LT51400412009288KHC00、LT51410402009295KHC00、LT51410412009311KHC00、LT51410402011237KHC00。 从各期遥感影像上人工提取冰川、冰湖边界。 冰川、冰湖边界提取误差估计为0.5个像元。 数据文件: Glacial_1976:1976年冰川矢量数据 Glacial_1991:1991年冰川矢量数据 Glacial_2000:2000年冰川矢量数据 Glacial_2010:2010年冰川矢量数据 Glacial_Lake_1976:1976年冰湖矢量数据 Glacial_Lake_1991:1991年冰湖矢量数据 Glacial_Lake_2000:2000年冰湖矢量数据 Glacial_Lake_2010:2010年冰湖矢量数据 冰湖矢量数据字段包括: 编号、名字、经纬度、海拔、面积、朝向、冰湖类型、长度、宽度、与冰川的距离
王伟财
本数据集是2013年青藏高原冰川数据,使用了148景Landsat8 OLI卫星多光谱遥感数据,结合65景HJ1A/1B遥感数据,时间主要从2012年至2014年,86%来源于2013年,78%Landsat8 OLI数据成像于冬季,而HJ1A/1B数据100%成像于冬季。冰川数据是青藏高原净冰川覆盖范围,不包括表碛物覆盖部分。数据格式是TIFF,可以为青藏高原冰川变化、冰川水文研究提供基础数据支持。 数据内容:冰川编号FID_smglac,基于Albers等积圆锥投影计算的冰川面积area_km2,所在流域在我国冰川编目中冰川流域的二级编码code, 所在流域在我国冰川编目中冰川流域一级编码First_code,所在流域中文名称name,所在流域英文名称Ename,冰川斑块周长Peremeter(km),斑块中心点X坐标(decimal degree), 斑块中心点Y坐标(decimal degree)。 数据的投影方式:Albers等积圆锥投影。 格网单元:30m 数据加工方法:基于148景Landsat8 OLI卫星多光谱遥感数据,校正、镶嵌为假彩色合成影像(RGB:654),采用人工目视解译方法,参考波段比值法结果,结合SRTM DEM V4.1数据与Google Earth和HJ1A/1B卫星同一年不同季节的影像,剔除了山体阴影、季节性积雪的影响,参考我国第一期和第二期冰川编目数据,剔除了非冰川区的陡崖、裸露基岩等,综合提取净冰川专题矢量数据,不包括冰川末端位置不清的表碛物覆盖区域,冰川边界数字化精度为半个像元(15m)。通过对比分析,可知基于多数据源、参考多方法结果、综合专家经验知识人-机互动方法提取获得的山地冰川数据更准确。具体数据提取方法详见参考文献: Ye, Q., J.Zong,L.Tian et al. (2017). Glacier changes on the Tibetan Plateau derived from Landsat imagery: mid-1970s – 2000 – 2013. Journal of Glaciology,63(238), 273-87. DOI:10.1017/jog.2016.137 原始遥感资料数据精度:30m。 数据质量控制措施:冰川边界数字化精度控制在半个像元之内(15m)。 加工后数据精度:TPG2013总体数据误差在3.9%。 项目来源:中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA19070302), 第二次青藏高原综合科学考察研究资助(2019QZKK0202),中国科学院“十三五”信息化建设专项资助(XXH13505-06),国家自然科学基金项目(41530748, 91747201),科技基础性工作专项项目(2013FY111400)。
叶庆华
本数据集是1976年青藏高原冰川数据,使用了205景Landsat MSS/TM卫星多光谱遥感数据,其中189景(覆盖青藏高原研究区92%)在1972-79年,而116景为1976/77年。但藏东南地区由于云、雪的影响,高质量MSS数据不能获得,因此,藏东南部分区域通过逐年筛选,使用了所能获得最早的高质量Landsat TM数据,包括14景1980s(1981,1986-89,覆盖青藏高原研究区6.5%)和2景1994年数据(覆盖青藏高原研究区1.5%)。所用遥感数据,77%为冬季数据;61%为1976/1977年Landsat MSS/TM影像数据,因此,1976年为本数据集代表年份。本数据集冰川数据是青藏高原净冰川覆盖范围,不包括表碛覆盖部分。数据格式是TIFF,可以为青藏高原冰川变化、冰川水文研究提供基础数据支持。 数据内容:冰川编号FID_smglac,基于Albers等积圆锥投影计算的冰川面积area_km2,所在流域在我国冰川编目中冰川流域的二级编码code, 所在流域在我国冰川编目中冰川流域一级编码First_code,所在流域中文名称name,所在流域英文名称Ename,冰川斑块周长Peremeter(km),斑块中心点X坐标(decimal degree), 斑块中心点Y坐标(decimal degree)。 数据的投影方式:Albers等积圆锥投影。 格网单元:30m 数据加工方法:基于205/16景Landsat MSS/TM卫星数据,校正、镶嵌为假彩色合成影像(MSS, RGB:321;TM, RGB:543),采用人工目视解译方法,参考不同波段比值法结果,结合SRTM DEM V4.1数据与Google Earth 同一年不同季节的影像,剔除了山体阴影、季节性积雪的影响,参考我国第一期和第二期冰川编目数据,剔除了非冰川区陡崖、裸露基岩等,综合提取净冰川专题矢量数据,不包括冰川末端位置不清的表碛物覆盖区域,冰川边界数字化精度为半个像元(30m)。通过对比分析,可知基于多数据源、参考多方法结果、综合专家经验知识人-机互动方法获得的数据更准确。具体数据提取方法详见参考文献: Ye, Q., J.Zong,L.Tian et al. (2017). Glacier changes on the Tibetan Plateau derived from Landsat imagery: mid-1970s – 2000 – 2013. Journal of Glaciology,63(238), 273-87. DOI:10.1017/jog.2016.137 原始遥感资料数据精度:60m。 数据质量控制措施:冰川边界数字化精度控制在半个像元之内(30m)。 加工后数据精度:通过分析典型区数据,最大误差为4%。TPG1976总体数据误差为6.4%。 项目来源:中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA19070302),第二次青藏高原综合科学考察研究资助(2019QZKK0202),中国科学院“十三五”信息化建设专项资助(XXH13505-06), 国家自然科学基金项目(41530748, 91747201)。
叶庆华, 吴玉伟
本数据集是2001年青藏高原冰川数据,使用了150景Landsat7 TM/ETM+卫星多光谱遥感数据,时间主要从1999年至2002年,72%来源于2000/2001年,71%遥感数据成像于冬季。冰川数据是青藏高原净冰川覆盖范围,不包括表碛物覆盖部分。数据格式是TIFF,可以为青藏高原冰川变化、冰川水文研究提供基础数据支持。 数据内容:冰川编号FID_smglac,基于Albers等积圆锥投影计算的冰川面积area_km2,所在流域在我国冰川编目中冰川流域的二级编码code, 所在流域在我国冰川编目中冰川流域一级编码First_code,所在流域中文名称name,所在流域英文名称Ename,冰川斑块周长Peremeter(km),斑块中心点X坐标(decimal degree), 斑块中心点Y坐标(decimal degree)。 格网单元:30m 数据的投影方式:Albers等积圆锥投影。 数据加工方法:基于150景Landsat7 TM(ETM+)卫星数据,校正、镶嵌为假彩色合成影像(TM/ETM+, RGB:543),采用人工目视解译方法,参考波段比值法结果,结合SRTM DEM V4.1数据与Google Earth 同一年不同季节的影像,剔除了山体阴影、季节性积雪的影响,参考我国第一期和第二期冰川编目数据,剔除了非冰川区的陡崖、裸露基岩等,综合提取净冰川专题矢量数据,不包括冰川末端位置不清的表碛物覆盖区域,冰川边界数字化精度为半个像元(15m)。通过对比分析,可知基于多数据源、参考多方法结果、综合专家经验知识人-机互动方法提取获得的山地冰川矢量数据更准确。具体数据提取方法详见参考文献: Ye, Q., J.Zong,L.Tian et al. (2017). Glacier changes on the Tibetan Plateau derived from Landsat imagery: mid-1970s – 2000 – 2013. Journal of Glaciology,63(238), 273-87. DOI:10.1017/jog.2016.137 原始遥感资料数据精度:30m。 数据质量控制措施:冰川边界数字化精度控制在半个像元之内(15m)。 加工后数据精度:TPG2001总体数据误差在3.8%。 项目来源:中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA19070302),第二次青藏高原综合科学考察研究资助(2019QZKK0202),中国科学院“十三五”信息化建设专项资助(XXH13505-06),国家自然科学基金项目(41530748, 91747201)。
叶庆华, 吴玉伟
在全球气候变暖背景下,世界范围内山地冰川消融强烈,以退缩为主,但现有野外观测发现,喀喇昆仑地区大部分冰川保持稳定或前进状态,为“喀喇昆仑异常”。冰川表面流速是研究冰川动力学和物质平衡的重要参数,研究喀喇昆仑中部区域冰川流速时空变化特征对于认识该区域冰川动力学特征及其对气候变化的响应具有重要的意义。 选取1999-2003年获取的四对Landsat 7 ETM+影像(影像获取时间分别为:1999.7.16, 2000.6.16, 2001.7.21, 2002.8.9, 2002.4.19, 2003.3.21),采用全色波段,分辨率为15 m,对每对影像进行精确配准,然后对配准后的两景影像进行互相关计算,获取1999-2003年喀喇昆仑中部区域冰川表面流速。由于研究区域内缺乏流速实地观测数据,因此利用稳定区域的偏移量值评估冰流结果的精度,冰川表面流速误差约为±7 m/year。 冰流场数据覆盖时间从1999年到2003年,时间分辨率为逐年,覆盖范围为喀喇昆仑中部区域,空间分辨率为30 m,每年的冰流场数据存放一个Geotiff文件。 数据的详细情况见喀喇昆仑中部区域冰流场-数据说明。
江利明
2008年3月30日在冰沟流域加密观测区开展的K&Ka波段机载微波辐射计的地面同步观测,为积雪微波辐射特性及参数反演,尤其是干湿雪的判别研究提供了基本数据集。 观测内容包括: 1)雪特性分析仪观测,参数包括有雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等,该测量在样地BG-A进行。 2)积雪参数观测,包括雪深观测、飞机过境时同步的雪表面温度观测、分层的雪深温度观测、雪粒径观测、雪密度观测。该观测分别在5个样地BG-A、BG-B、BG-F、BG-H、BG-I进行。其中BG-A测量10个点,BG-B测量6个点,BG-F测量12个点,BG-H测量21个点,BG-I测量20个点。具体测量方法和使用的仪器如下:在每一个测量点挖积雪剖面,自上而下每10cm均匀分层,如果最后剩下的深度超过10cm而不足15cm则以一层划分。分别测量每层的厚度、雪粒径、密度、温度。每层厚度有塑料直尺量出;雪粒径有手持显微镜人工读数;每一层随机测量三次;密度由每层的环刀采取雪样计算得到;温度由针式温度计测量得到,每一层积雪温度由同时测量的两个针式温度计的平均值决定。并且同时在I样地和H样地于飞机过境时同步测量雪表面温度。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 盖春梅, 顾娟, 郝晓华, 李弘毅, 李哲, 梁继, 马明国, 舒乐乐, 王建华, 王旭峰, 吴月茹, 徐瑱, 朱仕杰, 历华, 常存, 马忠国, 姜腾龙, 肖鹏峰, 刘艳, 张璞, 车涛
2007年10月17日夜间,在扁都口样方1和扁都口样方2开展了Envisat ASAR数据的地面同步观测试验。 Envisat ASAR数据为AP模式,VV/VH极化组合方式,过境时间约为23:04BJT。扁都口样方1和扁都口样方2均为3Grid×3Grid,每个Grid为30m×30m正方形,共计25个采样点(包含中心点和角点)。 与卫星过境同步,在扁都口样方1和扁都口样方2,采用Hydra probe水分仪测得土壤温度、土壤体积含水量(cm^3/cm^3)、土壤盐分(s/m)及土壤电导率(s/m);手持式红外温度计获得地表辐射温度;并采用100cm^3环刀取土经烘干获得重量含水量、土壤容重及体积含水量。同时还对植被一些参数进行了相关调查,主要包括植被高度、覆盖度、植被含水量。 本数据可为发展和验证主动微波遥感反演土壤水分及冻融状态算法及正向模型提供基本的地面数据集。
白云洁, 曹永攀, 李新, 王维真, 王旭峰
2008年3月15日在冰沟流域加密观测区进行Envisat ASAR同步观测,主要目的是研究利用主动雷达数据反演积雪参数方法。 Envisat ASAR数据为AP模式,VV/VH极化组合方式,过境时间约为11:34BJT。 观测内容包括 1)雪特性分析仪观测数据,观测变量包括雪密度,雪复介电常数,雪体积含水量,雪重量含水量。观测数据在BG-B、BG-D、BG-E、BG-F内获取,雪特性分析仪数据统一存放在雪特性分析仪文件夹中。 2)积雪参数观测数据,观测变量包括雪表面和雪土界面温度(手持式红外温度计)、分层积雪温度 (针式温度计)、雪粒径(手持式显微镜量)、雪密度(铝盒式测量)、雪深(尺子)以及ASAR过境时同步的雪表面温度 (手持式红外温度计)。积雪参数观测在分别样方BG-H、BG-D、BG-E、BG-F进行。 3)积雪光谱观测数据,采用新疆气象局光谱仪在样方BG-H15进行ASAR同步光谱观测试验。同时利用自制不同粒径雪样筛,通过筛子筛选积雪,人工制造不同粒径的雪层结构,测量其表面光谱特性,并对雪层的粒径的长短轴以及形状进行了观测。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 盖春梅, 郝晓华, 李弘毅, 梁继, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 马明国, 曲伟, 任杰, 常存, 窦燕, 马忠国, 刘艳, 张璞
2008年3月17日在冰沟流域加密观测区开展的EO-1 Hyperion和Landsat TM卫星地面同步积雪参数观测,可为机载-星载遥感数据的积雪参数反演和验证提供基本的数据集。 观测内容包括: 1)积雪参数观测,观测变量包括:雪深(尺子)、分层雪深温度(针式温度计)、雪粒径(手持式显微镜)以及卫星过境时同步的雪表面和雪土界面温度(手持式红外温度计),该观测在样方BG-A、BG-E、BG-F、BG-H进行。 2)雪特性分析仪观测,观测变量包括有雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等。该观测在样地BG-A、BG-E和BG-H进行,此外还在冰沟寒区水文气象观测站进行了连续25小时的定点观测。 3)积雪光谱观测(由新疆气象局ASD光谱仪测量),观测点位置见GPS记录文件。 4)积雪反照率观测(总辐射表)。 本数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 盖春梅, 郝晓华, 梁继, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 朱仕杰, 马明国, 常存, 窦燕, 马忠国, 姜腾龙, 肖鹏峰, 刘艳, 张璞
2008年3月24日在冰沟流域开展的高光谱(PHI)航空地面同步观测,为积雪遥感参数反演提供了基本数据集。 观测内容包括: 1)雪特性分析仪观测,观测变量包括雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等,该测量在BG-A样地进行。 2)积雪参数观测,包括飞机过境时(11:11-12:35BJT)同步的雪表面温度(手持式红外温度计),分层雪深温度(针式温度计),雪粒径(手持式显微镜),雪密度(铝盒方式)。该观测分别在BG-A1、BG-A2、BG-B、BG-D、BG-E、BG-F5个样地进行。每个样点内有3个随机采样单元(ESU),例如E-1样点内,分为1、2和3ESU。 3)积雪反照率观测(总辐射表)。该观测在样地BG-A1进行。 4)积雪光谱观测(新疆气象局ASD光谱仪),该观测在样地BG-A11进行。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
盖春梅, 顾娟, 郝晓华, 李弘毅, 李哲, 梁继, 马明国, 舒乐乐, 王建华, 王旭峰, 吴月茹, 徐瑱, 朱仕杰, 梁星涛, 刘志刚, 曲伟, 任杰, 方莉, 历华, 常存, 窦燕, 马忠国, 姜腾龙, 肖鹏峰, 刘艳, 张璞
2008年3月29日在冰沟流域加密观测区开展的Ka&K波段机载微波辐射计航空遥感地面同步观测,为积雪微波辐射特性及参数反演,尤其是雪深与雪水当量研究提供了基本数据集。 观测内容包括:1)雪特性分析仪观测,观测变量雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等,该测量在样地BG-A进行。2)积雪参数观测,包括雪深(塑料直尺),分层雪深温度(针式温度计两个测量值的平均值),雪粒径(手持显微镜),雪密度(环刀法)及卫星过境时同步的雪表面和雪土界面温度温度(手持式红外温度计),该观测分别在4个样地BG-A、BG-B、BG-EF、BG-I进行,其中BG-A测量(18个点),其它3个样地测量20个点。分层标准为挖积雪剖面,自上而下每10cm均匀分层,如果最后剩下的深度超过10cm而不足15cm则以一层划分。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 曹永攀, 盖春梅, 顾娟, 韩旭军, 郝晓华, 李弘毅, 李哲, 梁继, 马明国, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 朱仕杰, 常存, 窦燕, 马忠国, 姜腾龙, 刘艳, 张璞
2008年3月10日至2008年3月30日,在冰沟流域不同试验区开展的正式试验观测基本数据集。雪特性分析仪主要观测积雪参数,目的是配合积雪其他控制实验和航空卫星遥感同步试验的积雪属性观测并获取遥感反演验证的积雪参数数据。雪特性观测仪观测内容包括: 1)直接观测物理量:共振频率、衰减度和3分贝带宽 2)间接观测物理量:积雪密度、积雪复介电常数(包括实部和虚部)、积雪体积含水量、积雪重量含水量。雪分析仪数据包括13个文件夹,主要是配合试验期同步实验的雪参数调查,关于每个文件夹除雪特性分析仪数据以外,还包括一个数据说明,每个数据说明包含了样地及观测背景以供用户使用。
郝晓华, 梁继, 李哲
2008年3月16日在冰沟流域加密观测区开展的散射计地面同步观测,为进一步理解积雪微波辐射与散射特性提供了基础。 观测内容主要包括: 1)积雪后向散射系数观测(散射计测量); 2)积雪参数观测:雪表面温度(针式温度计)、雪粒径(手持式显微镜)、雪密度(雪铲)、雪表面和雪土界面温度(手持式红外温度计)、该观测在BG-I样地进行。 3)积雪光谱(新疆气象局提供的便携式光谱测量仪测量ASD),观测位置为大冬树山垭口,具体见GPS记录。同时利用筛子对雪层结构粒径的长短轴以及形状进行了观测。 4)积雪反照率(总辐射表测量),地点见GPS记录,观测时间为10:29到15:00,天空晴朗无云。 5)雪特性分析仪观测,观测变量包括雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等,观测位置为大冬树山垭口散射计观测位置附近。 该数据集包含原始数据和预处理数据2个子文件夹。
刘增灿, 秦伟, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 朱仕杰, 马明国, 常存, 窦燕, 马忠国, 张璞, 姜腾龙
2008年3月14日在冰沟流域加密观测区开展的MODIS地面同步观测,主要目的是提供MODIS数据雪盖面积制图和雪面温度反演的验证数据集。 观测内容包括: 1)积雪参数观测,观测变量包括雪表面和雪土界面同步温度、地表温度(手持式红外温度计)、雪分层温度(针式温度计)、雪深、雪密度(尺子和雪铲)和雪粒径(手持式显微镜)以及卫星同步雪表面温度。 2)积雪反照率观测(总辐射表),在BG-A样地进行,观测时间为北京时间(BJT)2008年3月14日11:10到13:24。 3)积雪光谱观测(由新疆气象局ASD野外光谱仪测量),MODIS过境时刻在分别在BG-A、BG-I样地进行。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 盖春梅, 顾娟, 郝晓华, 李弘毅, 梁继, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 马明国, 常存, 窦燕, 马忠国, 刘艳, 张璞
2008年3月19日在冰沟流域加密观测试验区开展的MODIS地面同步积雪参数观测,可以为机载-星载遥感数据的雪温度反演和验证提供基本的数据集。 观测内容包括: 1)积雪参数观测,观测时间为卫星过境时时刻北京时间(BJT)2008年3月19日(12:40-13:00)。该观测在BG-B样地展开,分为4个观测小组,每组测量16个点,共计64个观测点。观测变量包括:雪深(尺子测量,每个点随机观测5个雪深数据);雪表面温度(手持式红外温度计测量,随机多次观测);分层雪深温度(针式温度计测量,按照10cm分层观测,每个测量点重复观测2次);雪粒径(手持式显微镜测量,按照10cm分层观测,每个测量点重复观测3次)。 2)雪特性分析仪观测,观测变量包括有雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等。该测量在BG-A样地展开,一个自动观测点,配合光谱仪观测。 3)积雪光谱观测(ASD光谱仪),观测点位置见GPS记录文件。 4)积雪反照率观测(便携式反照率表测量),在BG-A样地进行。 本数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 盖春梅, 郝晓华, 梁继, 马明国, 舒乐乐, 王旭峰, 徐瑱, 朱仕杰, 窦燕, 刘艳, 张璞
2007年12月5日至2007年12月16日,在冰沟流域加密观测区开展雪特性分析仪(Snowfork)观测预试验获取的基本数据集。雪特性分析仪主要用来观测积雪参数,预试验目的之一是检验仪器在研究区的适用性,其二是获取航空卫星遥感同步试验反演验证和其他控制试验所需的积雪参数数据。 雪特性分析仪观测内容包括: 1)直接观测物理量:共振频率、衰减度和3分贝带宽 2)间接观测物理量:积雪密度、积雪复介电常数(包括实部和虚部)、积雪体积含水量、积雪重量含水量。 预试验期包括5个文件夹(每个文件夹下包含原始数据和预处理数据,并有相应的数据说明),分别是12月5日的雪特性分析仪观测数据,12月6日及7日BG-A MODIS同步观测数据,12月10日BG-B、BG-C、BG-D、BG-E数据集,12月14日及16日配合微波辐射计在BG-D的观测数据。
郝晓华, 梁继
2007年12月10日与12月11日在冰沟流域加密观测区开展的针对MODIS地面同步积雪参数观测和针对Terra MISR的地表温度同步观测,目的是为遥感反演验证提供数据集。在BG-A样地进行。 观测内容包括: 1)积雪参数观测,观测变量包括雪表面和雪土界面同步温度、地表温度(手持式红外温度计测量)、雪分层温度(针式温度计测量)、雪深(尺子)和雪粒径(手持式显微镜测量) 2)雪密度观测见预试验期冰沟流域加密观测区雪密度观测数据集 3)雪特性分析仪同步观测数据见预试验期冰沟流域雪特性分析仪(SnowFork)观测数据集。 该数据集包括原始数据和预处理数据,在预处理数据中包含2个文件,一个是MODIS和MISR积雪参数观测,另一个是MISR同步温度记录。
李新, 王建, 马明国, 王维真, 车涛, 郝晓华, 李弘毅, 梁继, 白云洁, 王旭峰, 吴月茹, 汪洋, 罗立辉, 张璞, 刘艳
2008年3月22日在冰沟流域加密观测区开展的高光谱卫星EO-1 Hyperion地面同步观测,为积雪遥感参数反演提供了基本数据集。 观测内容包括:1)雪表面比辐射率观测(便携式比辐射率测定仪测量),测量位置为冰沟寒区水文气象观测站旁。2)雪特性分析仪观测,参数包括有雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等,该测量在BG-A样区进行,测量时间为北京时间(BJT)2008年3月2日11:20-13:53。3)积雪参数观测,该观测分别在BG-A、BG-B、BG-C、BG-D、BG-E、BG-F6个样地进行。测量变量包括卫星分层雪深温度(针式温度计测量),雪粒径(手持式显微镜测量),雪密度(铝盒方式测量),卫星过境时同步的雪表面和雪土界面温度(手持式红外温度计测量)。4)除了卫星同步外,当天还开展了高光谱航空遥感试验,由于高光谱仪器出现问题,没有完成整个航带的飞行。因此只有部分小组在飞机过境时刻测量了地表红外温度(BG-D、BG-E、BG-B、BG-F)。 5)新雪反照率观测(利用便携式反照率表),测量位置在样方A2外的东侧。6)积雪光谱观测(便携式光谱仪:新疆气象局和南京大学提供),有GPS数据记录文件。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。
白艳芬, 白云洁, 曹永攀, 盖春梅, 顾娟, 韩旭军, 郝晓华, 黄春林, 梁继, 舒乐乐, 王旭峰, 吴立宗, 徐瑱, 朱仕杰, 马明国, 方莉, 历华, 常存, 窦燕, 马忠国, 姜腾龙, 肖鹏峰, 刘艳, 张璞, 马宏伟, 孙继成
2008年3月24日和3月25日在冰沟流域大冬树山垭口进行的两次积雪地基微波(6.925H/V,18.7H/V,36.5H/V)辐射观测,可以为机载-星载微波遥感的积雪参数反演和验证提供基本的数据集。观测地点位于10°左右的缓坡上。雪为陈雪,有明显的积雪层和冰层交替现象。3月24日进行了长时间的连续观测,时间范围是北京时间(BJT)2008年3月24日11:42至17:28。3月25日只进行了多角度短时观测(同一山坡不同位置处)。辐射计波束的高度角(水平为0度)设定为-20°至-55°,5°步长。 观测内容包括:1)亮温数据(微波辐射计测量)。两种格式:一种是由车载微波辐射计(TMMR)自带软件打开,后缀为.BRT;另外一种是文本文件(ASCII格式),文件中按列依次为:年、月、日、时、分、秒、6.925GHz(h)、6.925GHz(v)、10.65GHz(h)、10.65GHz(v) 、18.7GHz(h)、18.7GHz(v)、36.5GHz(h)、36.5GHz(v)、高度角、方位角。由于6.925GHz和10.65GHz 的故障问题没有参加试验,故数据中该四列的值均为0。2)积雪参数观测,观测变量包括雪剖面温度(针式温度计和手持式红外温度计);雪粒径(手持式显微镜)、湿度、密度;介电常数等(雪特性分析仪)。 该数据集包括5个子文件夹,分别为:亮温数据、积雪剖面含水量数据、雪粒径数据(3月25日)、积雪剖面密度、雪层温度。
常胜, 彭丹青, 张勇攀, 张志玉, 赵少杰, 郑越, 张志玉
本数据集为盈科绿洲加密观测区与临泽草地加密观测区的叶绿素含量观测数据集。 测量日期与内容为:2008-05-20,2008-05-24,2008-05-28,2008-05-30,2008-06-16,2008-06-29,2008-07-07,2008-07-11与航空和卫星遥感同步,用SPAD叶绿素仪测量了盈科绿洲站周边玉米地样地及临泽草地站大麦和苜蓿样地的叶绿素含量数据。 (1)2008年5月20日盈科绿洲与花寨子荒漠有TM过境,测量地点为盈科绿洲玉米地内的一号、四号以及五号样地。 (2)2008年5月24日与ASAR及MODIS同步,测量地点在临泽草地加密观测区。 (3)2008年5月28日与ASTER及MODIS同步,测量地点在盈科绿洲玉米地样地。 (4)2008年5月30日与机载红外广角双模式成像仪WiDAS(Wide-angle Infrared Dual-mode line/area Array Scanner)航空飞行的地面同步,测量地点在盈科绿洲玉米地样地。 (5)2008年6月16日与成像光谱仪OMIS-II飞行同步,测量地点在盈科绿洲玉米地样地。 (6)2008年6月29日与机载红外广角双模式成像仪WiDAS(Wide-angle Infrared Dual-mode line/area Array Scanner)航空飞行的地面同步,测量地点在盈科绿洲玉米地样地。 (7)2008年7月7日与机载红外广角双模式成像仪WiDAS(Wide-angle Infrared Dual-mode line/area Array Scanner)航空飞行及TM同步,测量地点在盈科绿洲玉米地样地。 (8)2008年7月11日与机载红外广角双模式成像仪WiDAS(Wide-angle Infrared Dual-mode line/area Array Scanner)航空飞行的地面同步,测量地点在盈科绿洲玉米地样地。
李丽, 辛晓洲, 张阳, 周梦维
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