基于我国高分一号及二号数据,采用深度学习分类方法,结合人工目视解译修正,生产出青藏工程走廊冻融灾害分布数据。数据地理范围为青藏公路西大滩至安多段沿线40km范围。数据包括热融湖塘分布数据及热融滑坡分布数据。该数据集可为青藏工程走廊冻融灾害的研究工作及工程防灾减灾提供数据基础。青藏公路西大滩至安多段沿线40km范围冻融灾害空间分布基于国产高分二号影像数据自制。首先,利用深度学习方法从高分二号数据中提取泥流阶地区块;然后,利用ArcGIS进行人工编辑,将数据解译后合在一张图上可现实。
牛富俊, 罗京
该物候数据基于青藏高原2000-2015年MOD13A2数据(时间分辨率为16天,空间分辨率为1km),利用TIMESAT软件中分段高斯函数拟合NDVI曲线,采用动态阈值方法提取春季物候、秋季物候以及生长季长度,其中春季物候和秋季物候的阈值分别设置为0.2和0.7。此物候数据进行了掩膜处理。其中,掩膜规则为:1)必须满足NDVI的最大值出现在6-9月份之间;2)6-9月份NDVI均值不能小于0.2;3)冬季的NDVI均值不能超过0.3。
俎佳星, 张扬建
该数据集是通过中国高分辨率对地观测中心获取了青藏工程走廊地区的高分1号卫星遥感影像资料,经过多光谱与全色波段的融合处理,得到了空间分辨率2 m的影像数据,在获取地面植被信息过程中,采用面向对象的计算机自动解译与人工目视解译相结合的分类技术,面向对象分类技术是集合邻近像元为对象来识别感兴趣的光谱要素,充分利用高分辨率的全色和多光谱数据空间、纹理和光谱信息来分割和分类,以高精度的分类结果或者矢量输出。在实际操作中,借助 eCognition 软件对影像进行自动提取,主要过程为影像分割、信息提取和精度评价。经过与实地定点调查验证,整体提取精度大于90%。
牛富俊
数据内容:该数据集是青藏高原重点河湖研究区的国产高分系列(GF1/2/3/4)2015-2020年历史存档卫星数据,可覆盖典型河湖区进行有效监测,数据的时间范围为2015-2020年。数据来源和加工方法:数据为1级产品,经过均衡化辐射校正,通过不同检测器的均衡功能对影响传感器的变化进行校正,部分数据基于同时期的Landsat8影像为底图,选取控制点,进行图像几何校正,之后基于DEM数据进行正射校正,并对相应的数据进行波段融合处理。数据质量描述:高分系列卫星由中国资源卫星应用中心负责处理,有中科院空天院卫星地面接收站接收的原始数据和经过加工处理形成的各级产品。其中,1A级(预处理级辐射校正影像产品):经数据解析、均一化辐射校正、去噪、MTFC、CCD拼接、波段配准等处理的影像数据;并提供卫星直传姿轨数据生产的RPC文件。具体参考中国资源卫星应用中心数据网站文件。数据应用成果及前景:数据为国产高分数据,分辨率高,可应用于监测青藏高原作为亚洲水塔的变化以及产生的影像,检验区内其他数据的准确性。
邱玉宝
植被指数(NDVI, Normalized Difference Vegetation Index)可以准确反映地表植被覆盖状况。目前,基于SPOT/VEGETATION以及MODIS等卫星遥感影像得到的NDVI时序数据已经在各尺度区域的植被动态变化监测、土地利用/覆被变化检测、宏观植被覆盖分类和净初级生产力估算等研究中得到了广泛的应用。EVI类似于归一化差异植被指数(NDVI),可用于量化植被绿度。然而,EVI对一些大气条件和树冠背景噪声进行了校正,并且在植被茂密的地区更为敏感。它包含一个“L”值来调整树冠背景,“C”值作为大气阻力系数,以及来自蓝色波段(B)的值。这些增强功能允许将指数计算R和NIR值之间的比率,同时在大多数情况下降低背景噪声、大气噪声和饱和度。本研究工作主要是对NDVI和EVI数据进行后处理,通过转换投影坐标系、数据融合、最大值合成法、剔除异常值和剪裁后给出较为可靠的2013年和2018年的青藏高原的植被情况。
叶爱中
植被覆盖度(Fractional vegetation cover, FVC)表示植被地面垂直投影面积与研究区总面积的百分比,是衡量生态保护和生态恢复有效性的重要指标,被广泛应用于气候、生态和土壤侵蚀等领域。FVC不仅是反映植被生产能力的理想参数,而且在评估地形差异、气候变化和区域生态环境质量时也能发挥较好的作用。本研究工作主要是对两套GLASS FVC数据进行后处理,通过数据融合、剔除异常值和剪裁后给出较为可靠的2013年和2018年的环北极圈(范围为北纬66°以北)和青藏高原(范围为北纬26°到39.85°,东经73.45°到104.65°)的植被覆盖度情况。
叶爱中
NDVI能反映出植物冠层的背景影响,如土壤、潮湿地面、雪、枯叶、粗糙度等,且与植被覆盖有关。是反映农作物长势和营养信息的重要参数之一。根据该参数,可以知道不同季节的农作物对氮的需求量, 对合理施用氮肥具有重要的指导作用。植被修正指数Correct NDVI (C-NDVI) 是剔除气候要素(气温、降水等)对NDVI的影响后的NDVI的值。以降水为例,降水对植被生长影响的滞后效应的研究表明,不同地区由于植被组成和土壤类型的差异,降水影响的滞后时间不同。本研究工作主要是对MODIS NDVI数据进行后处理,首先将当月NDVI值与本月的降水量、本月与上月的降水量的平均值、本月与上两个月的降水量的平均值等分别进行相关分析,确定最优的滞后时间。将NDVI与降水和气温做回归分析,得到相关的系数,然后通过MODIS NDVI与气候因子回归的NDVI的差值计算出校正的NDVI值。我们利用气候数据对NDVI进行修正后给出可靠的2013年和2018年的环北极圈(范围为北纬66°以北)和青藏高原(范围为北纬26°到39.85°,东经73.45°到104.65°)的植被修正指数。数据空间分辨率为0.5度,时间分辨率为月度值。
叶爱中
土壤水分是地气交互作用的重要边界条件,是全球观测系统提出的关键气候变量之一;植被光学厚度是微波辐射传输过程中衡量植被衰减特性的物理量,在表征植被水分与生物量动态变化中具有重要作用。 本数据集使用多通道协同反演算法获取SMAP观测的土壤水分与植被光学厚度。该算法利用参数间的自约束关系与通道间的理论转换关系进行地表参数反演,反演过程不依赖于其他辅助数据,并适用于多种不同载荷配置。本数据集的土壤水分反演结果包含了融化期的土壤水分含量与冻结期的液态水含量;同时反演了水平和垂直两个极化的植被光学厚度,是全球第一套具有极化差异的L波段植被光学厚度产品。 本数据集基于国际土壤水分观测网络、美国农业部及研究室自建发布的共19个土壤水分密集观测站网(其中包含9个SMAP核心验证站点以及SMAP尚未使用的10个密集观测站点)以及被广泛使用的土壤气候分析网络SCAN进行验证,结果发现MCCA土壤水分反演结果精度优于其它SMAP产品。
赵天杰, 彭志晴, 姚盼盼, 施建成
本数据集为青藏高原区域2002-2020年日分辨率0.00425° x0.00425°地表反照率产品。基于MODIS反射率数据,采用耦合地形因子的多源遥感数据协同反演的BRDF\反照率模型,并引入先验知识进行质量控制,反演时空连续的日分辨率的高精度BRDF/反照率。MODIS地表反射率数据(MOD09GA、MYD09GA)集为官方网站下载,以5天为周期合成日分辨率BRDF,进而估算日分辨率的反照率,其中,黑空反照率的太阳入射为当地正午时太阳入射。经过验证评估,满足反照率应用精度要求,相较于同类产品在山区站点的验证精度更高,且时空连续性更好。可有效支撑青藏高原地区辐射平衡、环境变化研究。
游冬琴, 唐勇, 韩源
本数据集是一个包含接近35年(1984-2018)的全球高分辨率光合有效辐射数据集,其分辨率为3小时/逐日/逐月,10公里,数据单位为W/㎡,瞬时值。该数据集可用于生态过程模拟和全球碳循环的理解。该数据集是基于改进的物理参数化方案并以ISCCP-HXG云产品、ERA5再分析数据、MERRA-2气溶胶数据以及MODIS反照率产品为输入而生成的。验证并和其他全球卫星辐射产品比较表明,该数据集的精度通常比CERES全球卫星辐射产品的精度要高。该全球辐射数据集将有助于未来生态过程模拟的研究和全球二氧化碳通量的估算。
唐文君
基于遥感的全球表层土壤水旬度数据集(RSSSM,2003~2020)是在世界11种常用的全球微波遥感土壤水数据产品基础上,采用神经网络方法,融入了9个微波遥感反演土壤水分的质量影响因子完成。数据空间分辨率是0.1度,时间分辨率为旬。原数据覆盖2003~2018年,现更新至2020年。RSSSM数据集的时间连续性突出,除冰雪和水体外实现空间全覆盖。通过全球实测数据进行检验,可证明RSSSM数据集较已有的常用全球或区域长时间序列表层土壤水产品具有更高的时空格局精度。此外,虽然RSSSM数据是基于遥感的,未融合任何降水资料,但其年际变异与降水量(如GPM IMERG降水数据)和标准化降水蒸散发指数(SPEI)的时间变异均可较好地吻合。RSSSM数据还可一定程度反映城市化、农田灌溉、植被恢复等人类活动对土壤水分的影响。数据为tiff格式,压缩后的数据量为2.48 GB。 数据论文于2021年发表在Earth System Science Data。
陈永喆, 冯晓明, 傅伯杰
地表土壤水分(SSM)是了解地球表面水文过程的关键参数。长期以来,被动微波(PM)技术一直是在卫星遥感尺度上估算SSM的主要选择,而另一方面,PM观测的粗分辨率(通常>10 km)阻碍了其在更细尺度上的应用。虽然已经提出了定量研究,以缩小基于卫星PM的SSM的规模,但很少有产品可供公众使用,以满足1km分辨率和全天候条件下每日重访周期的要求。因此,在本研究中,我们在中国开发了一种具有所有这些特征的SSM产品。该产品是通过在36 km处对基于AMSR-E和AMSR-2的SSM进行降尺度生成的,涵盖了2003-2019年间两台辐射计的所有在轨时间。MODIS光学反射率数据和在多云条件下填补空白的每日热红外地表温度(LST)是降尺度模型的主要数据输入,以实现SSM降尺度结果的“全天候”质量。4月至9月期间,这一开发的SSM产品的每日图像在全国范围内实现了准完全覆盖。在其他月份,与最初的每日PM观测值相比,开发产品的全国覆盖率也大大提高。我们根据2000多个专业气象和土壤水分观测站的现场土壤水分测量结果对该产品进行了评估,发现该产品的精度在晴空到多云的所有天气条件下都是稳定的,无偏RMSE的站平均值在0.053 vol到0.056 vol之间。此外,评估结果还表明,开发的产品在1km分辨率下明显优于广为人知的SMAP Sentinel(主被动微波)组合SSM产品。这表明,我们开发的产品在改善未来水文过程、农业、水资源和环境管理相关调查方面可能带来的潜在重要效益。
宋沛林, 张永强
该数据集主要包括北温带湖泊在1985-2020年间4个时段的结冰观测频率值(ICO),以及湖泊所在位置、面积、高程等信息。其中,4个时间段分别为1985-1998(P1)、1999-2006(P2)、2007-2014(P3)以及2015-2020(P4),目的是提高计算时段内的“有效观测”次数,进而提高准确度。4个时段的ICO由各个时段内所有Landsat影像统计的“结冰”次数与“有效观测”次数的比值计算,其他的湖泊信息通过表格中的“Hylak_id”列与HydroLAKEs数据集相对应。此外,该数据仅保留了P1-P4均观测有效,且面积大于1平方千米的湖泊,约为3万个。该数据集可以反映近几十年来湖泊结冰情况对气候变化的响应。(详见论文)
王欣驰
地表温度(Land Surface Temperature,LST)是地表能量平衡研究的关键参数,被广泛用于气象、气候、水文、农业和生态等领域研究。卫星(热红外)遥感作为获取全球和区域尺度LST信息的重要手段,容易受到云层覆盖和其他大气条件的影响,导致LST遥感产品时空不连续,极大限制了LST遥感产品在相关研究领域的应用。 本数据集的制备首先基于经验正交函数插值方法,利用Terra/Aqua MODIS 地表温度产品重建理想晴空条件下的LST,然后使用累积分布函数匹配方法融合 ERA5-Land再分析数据获取全天候条件下的LST。该方法充分利用了原始MODIS遥感产品的时空信息以及再分析数据中的云影响信息,缓解了云层覆盖对LST估算的影响,最终重建得到较高质量的全球0.05°时空连续的理想晴空和全天候LST数据集。 本数据集不仅实现了时空无缝覆盖,并且具有良好的验证精度。重建的理想晴空LST数据在全球17种土地覆盖类型实验区内,平均相关系数(R)为0.971,偏差(Bias)为-0.001 K至0.049 K,均方根误差(RMSE)为1.436 K至2.688 K。重建的全天候 LST 数据与地面站点实测数据的验证结果:平均 R 为 0.895,Bias为0.025 K 至 2.599 K, RMSE为4.503 K至7.299 K。 本数据集的时间分辨率为逐日4次,空间分辨率为0.05°,时间跨度为2002年-2020年,空间范围覆盖全球。
赵天杰, 余沛
本数据为祁连山地区2020年冰川分布产品。采用经典波段比值法和人工修正的方法提取。原始基础数据为2020年祁连山全境的高分系列影像。参考数据为谷歌影像和天地图影像。产品以shp文件格式存储,包含坐标系、冰川ID、冰川面积等属性。产品为1期,空间分辨率为2米,边界精度在2米(一个像元)左右。该数据直观地反映了祁连山冰川在2020年的分布,可用于冰川物质平衡变化定量估计、冰川变化对流域径流量影响定量估计等研究。
李佳
Based on AVHRR-CDR SR products, a daily cloud-free snow cover extent dataset with a spatial resolution of 5 km from 1981 to 2019 was prepared by using decision tree classification method. Each HDF4 file contains 18 data elements, including data value, data start date, longitude and latitude, etc. At the same time, to quickly preview the snow distribution, the daily file contains the snow area thumbnail, which is stored in JPG format. This data set will be continuously supplemented and improved according to the real-time satellite remote sensing data and algorithm update (up to may 2019), and will be fully open and shared.
HAO Xiaohua
This file contains the datasets used in a manuscript published in JGR Biogeosciences (Nieberding, F., Wille, C., Ma, Y., Wang, Y., Maurischat, P., Lehnert, L., and Sachs, T.: Winter daytime warming and shift in summer monsoon increase plant cover and net CO2 uptake in a central Tibetan alpine steppe ecosystem, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 126, e2021JG006441, doi:10.1029/2021JG006441, 2021.). The manuscript contains all the details on how the data was generated and processed and the corresponding code was published in the supplementary material.
Felix Nieberding, 马耀明, Christian Wille, Lukas Lehnert, Yuyang Wang, Philipp Maurischat, Weiqiang Ma, Torsten Sachs
农业灌溉需要消耗大量的可利用淡水资源,是人类对自然水循环过程最直接的扰动,加速了区域水循环的同时伴随着冷却作用。因此,估算灌溉用水对于探索人类活动对自然水循环的影响、量化水资源收支、优化农业水资源管理配置等具有重要意义。然而,目前灌溉用水数据主要是基于调查统计结果,数据空间分布离散且缺乏统一性,无法满足对灌溉用水的时空变化进行估算的需求。全球灌溉农田灌溉用水量遥感估算数据集(2011-2018)是基于卫星土壤湿度、降水、植被指数以及气象资料入辐射与气温等要素,通过土壤水量平衡原理,耦合遥感蒸散发过程模块以及利用基于差分优化的数据-模型融合算法来估算全球灌溉农田实际灌溉用水量。该数据集的灌溉用水估算结果相比传统的离散调查统计数据在不同空间尺度(区域、州/省和国家)上具有较小的偏差,如中国各省2015年农业用水统计结果对比(bias = −3.10 km^3),美国各州2013年调查数据结果对比(bias = −0.42 km^3)以及粮农组织各个国家尺度对比结果(bias = −10.84 km^3)。而且,相较于基于单个降水和土壤水分卫星产品的估算结果,该集合数据显示出更低的不确定性。此外,数据统一采用全球地理经纬度格网,相关元数据存储在对应的NetCDF文件内,空间分辨率约为25公里,时间分辨率为月尺度,时间跨度为2011年−2018年。该数据集将有助于定量评估历史时期农业灌溉用水的时空格局和支撑科学农业用水管理等。
张琨, 李新, 郑东海, 张凌, 朱高峰
本数据集为青藏高原区域2016年日分辨率0.02° x0.02° BRDF 核驱动模型核系数数据集。采用耦合地形因子的多源遥感数据协同反演的BRDF\反照率模型,并引入先验知识进行质量控制,联合极轨卫星数据MODIS反射率和静止卫星葵花8-AHI地表反射率数据反演时空连续的日分辨率的高精度BRDF。MODIS地表反射率数据及AHI天顶反射率数据集为官方网站下载,经过配准、大气校正等处理,以5天为周期合成日分辨率BRDF。相较于同类产品,,该BRDF合成周期最短,且考虑了地形效应,对快速变化地表特征的捕捉更具有优势,且时空连续性更好。可有效支撑j反射率角度效应订正、或用于与BRDF相关地表参数的高精度估算。
闻建光, 唐勇, 游冬琴
本数据集包括2010、2015和2020年间,中亚地区五国(哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦)的植被覆盖度(FVC)数据。该数据由MODIS-NDVI数据集(产品编号MOD13A2.006),根据干旱区植被盖度与NDVI之间的经验关系计算得到。该产品时间分辨率为1年,空间分辨率1 km。算法从当年所有观测数据中,以低云、低探测角度和最高NDVI值为标准,选择最佳的可用像元值,并进行换算。
徐晓凡, 谈明洪
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