青藏高原气溶胶光学特性地基观测数据集采用Cimel 318太阳光度计连续观测获得,涉及珠峰站和纳木错站共两个站点。这些产品是经过云检测之后的结果。数据覆盖时间从2021年1月1日到2021年12月31日,时间分辨率为逐日。太阳光度计在可见光至近红外设有8个观测通道,中心波长分别为:340、380、440、500、670、870、940和1120 nm。仪器的视场角为1.2°,太阳跟踪精度为0.1°。根据太阳直接辐射可获得6个波段的气溶胶光学厚度,精度估计为0.01-0.02。最终采用AERONET统一反演算法,获得气溶胶光学厚度、Ångström指数、粒度谱、单次散射反照率、相函数、复折射指数和不对称因子等。
丛志远
青藏工程走廊北起格尔木,南至拉萨,其穿越青藏高原核心区域、是连通内地与西藏的重要通道。活动层厚度不仅是研究多年冻土区地面热状态的重要指标,而且是冻土工程建设中需考虑的关键因子。GIPL1.0的核心是Kudryavtesv方法,该模型考虑了雪盖、植被和不同土层的热物理性质,但尹国安等发现相比Kudryavtesv方法,引入TTOP模型后精度更高,因此结合冻结/融化指数对模型做了改进,通过实地监测数据验证发现:活动层厚度模拟误差小于50cm。因此利用改进后的GIPL1.0 模型模拟了青藏工程走廊的活动层厚度,并预测了SSP2-4.5气候变化情景下未来活动层的厚度。
牛富俊
对于泛北极或北半球,通常使用冻融指数来预测多年冻土分布,活动层厚度及气候变化信息等。因此,结合加拿大气象中心提供的分辨率为25km月平均雪深数据,该数据基于CRUNCEP冻融指数利用雪深修正后的冻结数模型预测了泛北极多年冻土分布范围。考虑到雪深数据始于1998年而冻融指数止于2015年。所以模拟了2000-2015年的冻土分布状况。尽管国际雪冰数据中心(NSIDC)提供的泛北极多年冻土图也可以反映多年冻土的分布范围,但不能反映气候变暖背景下2000年之后的多年冻土分布状况。通过模拟得到的2000 – 2015年泛北极多年冻土面积为19.96×106 km2。和已有国际雪冰数据中心提供的多年冻土分布图不一致的地方主要位于岛状多年冻土区。
牛富俊
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
青藏高原被誉为“亚洲水塔”,其提供的径流作为重要的、易获取的水资源,维系着周边数十亿人口的生产生活,支撑着生态系统的多样性。准确估算青藏高原的径流,揭示径流的变化规律,有利于高原及周边地区的水资源管理和灾害风险规避。青藏高原五大河源区冰川径流分割数据集覆盖时间从1971年到2015年,时间分辨率为逐年,覆盖范围为青藏高原五条大江大河源区(黄河源,长江源,澜沧江源,怒江源,雅鲁藏布江源),空间分辨率为流域,以多源遥感和实测数据为基础使用耦合了冰川模块的分布式水文模型VIC-CAS模拟获得,使用站点实测数据对模拟结果进行了验证,其所有数据进行了质量控制。
王世金
青藏高原被誉为“亚洲水塔”,是东南亚众多河流的源区,其提供的径流作为重要的、易获取的水资源,维系着周边数十亿人口的生产生活,支撑着生态系统的多样性。青藏高原五大河源区冰川径流数据集覆盖时间从2005年到2010年,时间分辨率为每5年一期,覆盖范围为青藏高原五条大江大河源区(黄河源,长江源,澜沧江源,怒江源,雅鲁藏布江源),空间分辨率为1km,以多源遥感、模拟、统计和实测数据为基础,使用GIS方法和生态经济学方法结合,量化了江河源区冰冻圈水资源服务的价值,其所有数据进行了质量控制。
王世金
本产品提供了基于陆面模式VIC预估的未来2018-2065年的北极主要大河流域的月径流、蒸散发以及土壤水。空间精度为10km。北极主要大河流域包括Lena、Yenisey、Ob、Kolyma、Yukon和Mackenzie流域。根据IPCC第五次评估报告中CMIP5中IPSL-CM5A-LR模式提供的RCP2.6(低排放强度)和RCP8.5(高排放强度)情景结果,通过统计降尺度获取的适用于北极地区0.1°的未来气候情景驱动数据。应用在全球尺度校准后的陆面水文模型VIC,基于0.1°的未来气候情景驱动数据,预估获得未来气候变化下本世纪中叶北极大河流域径流、土壤水及蒸散发的月尺度时间序列。
唐寅, 汤秋鸿, 王宁练, 吴玉伟
本数据集包含:(1)基于测高卫星提取的北半球16个大型湖泊水库冰厚数据,时间跨度为1992-2019年,时间分辨率10天,文件名为Altimetric LIT for 16 large lakes.xlsx;(2)基于遥感湖冰模型的北半球1,313个面积50km^2以上湖泊的逐日湖冰厚度和湖泊表面积雪深度数据,时间跨度为2003-2018年,文件格式为nc格式;(3)未来湖冰厚度变化的预测情况,时间跨度2071-2099年,文件为table S1.xlsx;(4)一个用于查找湖泊的对照表,包含湖泊ID,名称,地理坐标和面积等信息。本数据集可以为全球湖冰和湖面积雪研究提供基础信息,便于深入理解在变化环境下湖冰的演变规律及其对湖泊生态环境和区域社会经济的影响。
李兴东, 龙笛, 黄琦, 赵凡玉
1967-2020年湖水表面温度(LSWT, 下社站); 1994-2020年湖冰冰厚和和结冰期(下社站); 1956-2020年流域径流(布哈站); 1956-2020年水位(下社站); 1956-2020年湖泊面积 ( 根据2001-2020年Landsat数据提取的湖泊面积和实测的湖泊水位建立面积-水位关系,从而利用实测水位数据估算无Landsat影像年份的面积); 1958-2019年气温(刚察站); 1958-2019年降水量(刚察站)
张国庆
本数据通过GIPL1.0冻土空间分布模型,结合已有基础数据,包括气候变化,土壤类型,以及植被数据,对川藏线的多年冻土以及季节冻土特性进行了模拟,数据结果为500m空间分辨率栅格,包括了多年冻土区最大化深度以及季节冻土区最大冻结深度。该结果通过了钻孔数据验证。数据日期为2001-2019,2041-2060,2081-2100(20年平均值),其中水体以及冰川区域通过掩膜排除在计算范围以外(空值)。气候数据为月均值,其他数据在模拟的过程中保持不变,空间分辨率都为500m。数据来源与“WoeldClim:https://www.worldclim.org/,DEM以及植被土壤:https://data.tpdc.ac.cn/zh-hans/”根据不同数据源的特点对原始资料进行真实性、一致性的检查及规范化处理;利用冻土模型对多年冻土及季节冻土进行计算模拟,输出结果为地温和活动层(最大冻深),模拟结果与钻孔地温进行验证。最终空间数据集通过ArcGIS成图。制定数字加工操作规范。加工过程中,规定操作人员严格遵守操作规范,同时由专人负责质量审查。经多人复查审核,其数据完整性、逻辑一致性、位置精度、属性精度、接边精度、现势性均符合国家测绘局制定的有关技术规定和标准的要求,质量优良可靠。数据可为后期开展川藏工程走廊冻结(融化)深度相关研究工作提供必要的数据支撑。
尹国安
本数据集包含由卫星重力测量数据得到的2002年4月至2019年12月南极冰盖质量变化数据。所采用的卫星重力数据来自于美国宇航局NASA与德国宇航局DLR合作的重力场恢复与气候学实验双星星座(GRACE,2002年4月至2017年6月)及其后续任务GRACE-FO (2018年六月至今)。由于GRACE和GRACE-FO之间有一年左右数据间断,我们额外采用了由欧洲空间局ESA的Swarm星座GPS数据反演得到的重力场数据(2013年12月至2019年12月)。所采用GRACE重力场数据为德州大学奥斯丁空间研究中心(CSR)、德国地学研究中心(GFZ)、美国宇航局喷气推进实验室(JPL)以及俄亥俄州立大学(OSU)四家机构发布产品的加权平均模型。GRACE数据后处理包括:用SLR数据解算结果替换GRACE低阶重力场参数(degree-1, C20和C30),去条带滤波,300公里高斯平滑,ICE6-G_D(VM5a)GIA模型,信号泄露误差改正,椭球误差改正等。
张宇, 沈嗣钧
青藏高原多源遥感合成1km积雪覆盖数据集(1995-2018)基于国家卫星气象中心的青藏高原光学仪器遥感1km积雪覆盖数据集(1989-2018)和美国雪冰中心的25km近实时逐日全球冰密集度与积雪范围NISE产品数据集(1995-2019)合成得到,覆盖时间从1995年到2018年(每年1-4月和10-12月两个时段),时间分辨率为逐日,覆盖范围为青藏高原(17°N -41°N,65°E -106°E),采用等经纬度投影,空间分辨率为0.01°×0.01°。数据集以日产品表征了卫星观测时刻的地面是否为积雪所覆盖。输入数据源为NOAA或MetOp卫星AVHRR逐日积雪覆盖产品,TERRA卫星MODIS替代AVHRR对应观测通道生成的逐日积雪覆盖产品,以及DMSP卫星SSM/I或SSMIS逐日全球冰密集度和积雪范围NISE产品。数据集合成方法:以青藏高原光学仪器遥感1km积雪覆盖产品为基础,完全信任其积雪和晴空无雪信息,对有云覆盖、无法判识、缺少卫星观测等区域,在相对高空间分辨率海陆模板的辅助下,利用NISE的陆地有效判识结果进行替换。对于部分水陆边界,因NISE产品空间分辨率较低,合成结果有可能仍存在极少量的云覆盖或者无观测数据区域。基于多年地面气象台站雪深观测资料验证表明,本数据集对晴空条件下地面有无积雪的总体判识准确率在91%以上。数据采用标准的HDF4格式存储,内部有积雪覆盖和质量码两个SDS,维度均为4100列×2400行,且文件内部有完备的属性描述。
郑照军, 曹广真
青藏高原光学仪器遥感1km积雪覆盖数据集(1989-2018)基于星载光学仪器观测数据云雪判识方法制作,覆盖时间从1989年到2018年(每年1-4月和10-12月两个时段),时间分辨率为逐日,覆盖范围为青藏高原(17°N -41°N,65°E -106°E),采用等经纬度投影,空间分辨率为0.01°×0.01°。数据集以日产品表征了卫星观测时刻晴空无云或透明薄云下的地面是否为积雪所覆盖。输入数据源为NOAA与MetOp卫星的AVHRR L1数据,以及从TERRA/MODIS对应于AVHRR通道的L1数据。产品处理方法为独立于云掩模产品的动态阈值决策树算法(DT),即算法同时判别云雪,且其云检测强调保留雪信息,特别是透明卷云下的雪。DT算法针对不同情况,考虑了多种判识手段,如水云上的冰云,森林和沙地的积雪,薄雪或融雪等;根据地表类型、DEM和季节设定动态阈值;采用多种质量控制手段,如在重度气溶胶或烟尘覆盖的低纬度森林中剔除伪雪,参考最大月雪线和最小雪面亮度温度剔除伪雪;优化不同种类型云雪和晴空无雪陆地的判识流程。DT算法在正常情况下能区分大部分云雪,但会低估10月份青藏高原的积雪。基于多年地面气象台站雪深观测资料验证表明,本数据集对晴空条件下地面有无积雪的总体判识准确率在95%以上。数据采用标准的HDF4格式存储,内部有积雪覆盖和质量码两个SDS,维度均为4100列×2400行,且文件内部有完备的属性描述。
郑照军, 除多
本数据为2002.07.04-2010.12.31青藏高原地区MODIS逐日无云积雪产品。由于积雪和云的反射特性,使用光学遥感监测积雪受到天气的严重干扰。本产品是在综合了目前最常用的去云算法的基础上,利用MODIS逐日积雪产品和被动微波数据AMSR-E雪水当量产品,开发的青藏高原地区逐日无云积雪产品,准确度较高,该产品对实时监测青藏高原雪盖动态变化具有重要的使用价值。 投影方式:Albers Conical Equal Area(阿尔伯斯等积投影) 基准面:D_Krasovsky_1940 空间分辨率:500 m 数据格式:tif 命名规则:maYYMMDD.tif,其中ma代表数据名称;YY代表年(01表示2001,02表示2002……);MM代表月(01表示1月,02表示2月……);DD表示日(01表示1日,02表示2日……)。
黄晓东
塔里木河流域冰川变化趋势及对水资源变化的影响研究项目属于国家自然科学基金“中国西部环境与生态科学”重大研究计划,负责人为中国科学院旱区寒区环境与工程研究所刘时银研究员,项目运行时间为2003.1-2005.12。 该项目汇交数据: 科其卡尔巴契冰川气象观测资料(excel):包括降水量、风向、风速和气温数据 1.3300a_climate(2003.6.29-2004.6.22):日间逐4小时数据,包含字段日期,时间,风速上,风向上,气温上。 2.4200b_climate(2004.1.29-2004.5.12):6:00、8:00、9:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00、20:00、22:00、23:00观测数据,包含字段日期,时间,风速上,风向上,气温上。 3.3700_降水:2003.7至2005.9间13天日降水量 4.4200_降水:2003.7至2006.6间18天日降水量
刘时银
中国长序列地表冻融数据集——决策树算法(1987-2009)是利用被动微波遥感 SSM/I亮度温度资料通过决策树分类提取得到。 该数据集采用EASE-Grid投影方式(等积割圆柱投影,标准纬线为±30°),空间分辨率25.067525km,提供逐日的中国大陆主体部分的地表冻融状态分类结果。数据集按年份存放,共由23个文件夹组成,从1987到2009。每个文件夹里包含当年的逐日地表冻融分类结果,为ASCII码文件,命名规则为:SSMI-frozenYYYY***.txt,其中YYYY代表年,***代表儒略日(001~365/366)。冻融分类结果txt文件可直接用文本程序打开察看,还可用ArcView + Spatial Analyst扩展模块或者Arcinfo的Asciigrid命令打开。 提取地表冻融的原始数据来源于由美国国家雪冰数据中心(NSIDC)处理的1987 年以来的逐日被动微波数据,这一数据集采用EASE-Grid(等面积可扩充地球网格)作为标准格式。 中国地表冻融长时间序列数据集——决策树算法(1987-2009)属性由该数据集的时空分辨率、投影信息、数据格式组成。 时空分辨率:时间分辨率为逐日,空间分辨率为25.067525km,经度范围为60°~140°E,纬度为15°~55°N。 投影信息:全球等积圆柱EASE-Grid投影,关于EASE-Grid投影的详细信息见数据准备中关于这种投影的说明。 数据格式:数据集由1987到2009共23个文件夹组成,每个文件夹里包括当年的逐日地表冻融分类结果,按日存储为txt文件。文件命名规则:例如SMI-frozen1994001.txt代表1994年第1天的地表冻融分类结果。该数据集的ASCII码文件是由头文件和主体内容构成。头文件包括行数、列数、x-轴左下点坐标、y-轴左下点坐标、栅格大小、无数据区标值等6行描述信息组成;主体内容为根据行数列数组成的二维数组,以列为优先进行排列,数值为整数型,从1到4,1代表冻结,2代表融化,3代表沙漠,4代表降水。因为该数据集中的所有ASCII码文件所描述的空间为我国全国范围,所以这些文件的头文件是不变的,现将头文件摘录如下(其中xllcenter, yllcenter和cellsize单位为m): ncols 308 nrows 166 xllcorner 5778060 yllcorner 1880060 cellsize 25067.525 nodata_value 0 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}
晋锐, 李新
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