本数据集为过去40年黄河源和祁连山区水量平衡(降水、蒸散发、径流、土壤液态含水量)、能量平衡(短波辐射、感热、潜热和表层土壤温度)数据集。初始数据源为ERA5-Land月平均数据,通过时间聚合累积/平均到年尺度。数据的时间范围为1981-2020年,空间范围为88.5°E – 104.5°E、32°N - 43°N,空间分辨率0.1°。数据集可进一步用于黄河源区与祁连山区生态-水文过程相关研究,为“山水林田湖草”系统优化调配提供科学依据。
郑东海
数据集包括基本的温湿压风气象要素、黑碳浓度、散射系数、粒径谱数据和化学成分分析。自动气象站能够测量气温、相对湿度、气压、风向、风速和累计降水量。AE-33型黑碳仪(Aethalometer,以下简称AE-33)能够在线测量大气中TSP(总悬浮颗粒物)在370nm、470nm、520nm、590nm、660nm、880nm和950nm波段处的黑碳气溶胶浓度,使用的质量吸收截面分别为18.47、14.54、13.14、11.58、10.35、7.77和7.19 m2/g。其正式观测时段为2021年6月12日至2021年8月31日,时间分辨率为1分钟。表格数据已经过后续处理,为逐小时数据。积分浊度计(Integrating Nephelometer)能够在线测量大气中PM2.5在450nm、550nm和700nm波段处的散射系数。其正式观测时段为2021年6月12日至2021年8月31日,时间分辨率为10秒。表格数据已经过后续处理,为逐小时数据。空气动力学粒径谱仪(Aerodynamic Particle Sizer Spectrometer,以下简称APS)能够在线测量大气中0.5-20μm(空气动力学直径)粒径范围内颗粒物的数浓度粒径分布谱,共有50个粒径通道。其正式观测时段为2021年6月12日至2021年8月31日,时间分辨率为5分钟。表格数据已经过后续处理,为逐小时数据。扫描电迁移率粒径谱仪(SMPS)能够在线测量大气中13.6 - 514 nm (Stokes 直径)颗粒物粒径分布;TSI 3752型凝聚核粒子计数器(CPC)用于测量颗粒物数量浓度。其正式观测时段为2021年6月29日至2021年8月31日,时间分辨率为5分钟。表格数据已经过后续处理,为逐小时数据。使用国产中流量采样器采集了TSP粒径段的直径90毫米的石英滤膜、泡水处理过的石英滤膜和特氟龙滤膜,样品可用于元素碳、有机碳、水溶性离子和金属元素等化学成分分析。采样时段为2021年6月23日至2021年8月29日,于早上11:00开始采样,每次采样71小时。
田鹏飞, 黄建平, 张镭, 史晋森
青藏高原地区是除南北极和格陵兰之外中低纬度最大的冰川富集区,固态水体冰川与液态水体湖泊、河流共同组成了亚洲水塔。高原的热力和动力作用及其变率是高原影响亚洲季风与全球大气环流异常的主要驱动力之一。研究青藏高原本身的热力性质以及反馈作用,需要利用气候模式,开展青藏高原与周围地区的百年历史检验和未来百年的预估(温度、降水、辐射等)。 本数据集由青藏高原及其周边地区的格点温度、降水、辐射等数据构成,其水平范围覆盖为40°E-180°,20°S-80°N,时间分辨率包括年、季平均。数据采用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中国国家气候中心BCC-CSM2-MR模式试验结果,包括historical,SSP126,SSP245,SSP370,SSP585试验的百年历史模拟与未来预估数据,根据双线性插值方法,统一插值到1°x1°分辨率水平。该数据可以为第二次青藏高原考察时段提供区域气候和水循环变化的基本信息,为外场考察结果提供参考,研究可能的变化机理。
李清泉
本数据集来源于论文:(1)He, C., Liu, Z., Tian, J., & Ma, Q., (2014). Urban expansion dynamics and natural habitat loss in China: a multiscale landscape perspective. Global change biology, 20(9), 2886-2902.(2)Xu, M., He, C., Liu, Z., Dou, Y. (2016). How Did Urban Land Expand in China between 1992 and 2015? A Multi-Scale Landscape Analysis. PLoS ONE 11(5): e0154839。本数据集的制作流程主要包括:(1)对夜间灯光数据、植被指数数据和地表温度数据进行预处理,得到了1992-2020年覆盖全国范围的多源遥感数据;(2)通过经济分区、选取训练样本、支持向量机分类和年际序列订正,获取城市建成区动态信息。利用Landsat TM/ETM+数据进行精度评价,得到Kappa系数为0.60,总体精度为92.62%。该数据集已用于评估城市扩展过程对自然生境和耕地的影响,能够为理解中国城市扩展过程及其影响提供数据支持。
何春阳, 刘志锋, 许敏, 卢文路
在全球变化的大背景下,时空连续的高质量高分辨率长时间序列降水数据集对理解全球“水-碳-能”和生物地球化学的循环机制具有重要意义。研究提出的基于总量控制的日尺度融合矫正算法(Daily Total Volume Controlled Merging and Disaggregation Algorithm, DTVCMDA),有效考虑了再分析降水数据时空连续且高时空分辨率的特点,以及地面分析数据高质量的特性,制作了一套亚洲地区七十余年长时间序列高质量高时空分辨率降水数据集AERA5-Asia (0.1°, hourly, 1951-2015, Asia)。该数据集的主要特点如下:(1)AERA5-Asia是一套具有高分辨率、高质量、时空连续以及长时间序列的数据集;(2)AERA5-Asia显著优于IMERG-Final和ERA5-Land降水数据,尤其是在系统偏差方面,总体来看,AERA5-Asia、IMERG-Final和ERA5-Land相比地面观测的偏差分别为~5%,~11%和~20%;(3)在极端强降水中(如台风“潭美”和“天兔”),AERA5-Asia的质量也是显著优于ERA5-Land和IMERG-Final。 AERA5-Asia将为亚洲地区、尤其是中国区域的天气气候和水文等领域的相关研究提供稳定可靠的降水数据支撑。
马自强, 马耀明, 马伟强, 许金涛
在全球气候变暖背景下,冰冻圈是气候变化最敏感圈层之一。冰冻圈是世界上最大的淡水资源库。冰冻圈的变化对于地气系统能量交换、水资源、生态、灾害过程等产生重要影响。所以探究冰冻圈变化对于气候变化响应显得尤为重要。利用卫星遥感资料、再分析数据、观测资料,集合冰冻圈各要素于一体,构建了1979-2016年全球尺度冰冻圈范围及物候数据集。其结果可以用于进一步冰冻圈对气候变化响应机制研究,以及对于生态系统、碳循环等研究提供基础支撑。
彭小清
作物物候是指农作物达到关键生育期时对应的日期。华北平原的主要种植模式是冬小麦和夏玉米轮作,冬小麦和夏玉米关键物候期的变化反映了其生长发育对气候条件和生产管理措施的响应情况和适应性,是评估该地区作物生长状态、灌溉耗水情况的关键参数。 本研究以华北平原冬小麦-夏玉米稳定种植区为研究范围,使用1982-2015年GIMMS3g NDVI数据,综合曲线最大值、最小值、斜率、百分量值等多个特征参数,提取了冬小麦和夏玉米的关键物候期:开始日(SOS),峰值日(PEAK)和结束日(EOS)。提取物候与农气站点记录物候期进行对比,R²在0.9以上,准确度高。(详细过程请见参考文献) 该物候数据集可应用于该地区计算冬小麦和夏玉米生产力、对气候变化响应、灌溉耗水量估算等相关研究。
雷慧闽
多年冻土区的季节融化层,即活动层,是季节冻土研究中重要组成部分,其变化也深受气候变化的影响。活动层厚度变化深刻影响地~气之间能量传递、水分循环、碳循环、以及地表和地下水文过程、和植被生长。作者通过收集北半球347个站点的长时间序列活动层厚度,同时几十个CMIP5输出的气温资料,通过Stefan方程,构建北半球多年冻土区E-factor;最后耦合融化指数获取了北半球多年冻土区活动层厚度的空间分布及不同气候情景下的未来预测。经检验发现,观测值与模拟值具有显著的相关性,相关系数R=0.84(P<0.01),平均百分比误差为4.7%,平均偏离误差为-11.7 cm,均方根误差为64 cm。该数据产品可以用于冻土与气候变化、冻土碳循环、冻土生态水文过程、冻土工程等相关研究。
彭小清
华北平原是我国重要的粮食产区,耕地面积广大,种植结构复杂,准确识别该地区典型农作物分布,及时追踪种植结构的动态变化,是检测作物生长、评估作物灌溉耗水和优化农业水资源配置的重要基础。 本研究使用遥感MOD13Q1 NDVI数据,经傅里叶变换后选取0-5级谐波的振幅和初相位作物分类底图。基于现场调研的实测样本点和最大似然监督分类,识别了2001-2018年华北平原6类典型作物(冬小麦-夏玉米、冬小麦-水稻、其他双峰类作物、春玉米、棉花、其他单峰类作物)的种植区分布。识别结果经过混淆矩阵、与县级统计年鉴的冬小麦播种区比较以及与Landsat提取冬小麦占比比较进行了精度评价,均表现良好,准确度高。(详细过程请看参考文献) 数据可被应用于华北平原作物生产、灌溉耗水估算、地下水保护等相关研究分析。
雷慧闽
积雪是冰冻圈的重要组成要素,是全球变化与地球系统科学研究中不可或缺的变量。积雪的分布范围和物候信息是衡量积雪变化特征的重要指标,也是寒区水文模型中融雪径流模拟的重要参数。亚洲高山区是许多国际性河流的发源地,也是全球气候变化研究的热点区;该地区冰雪变化将引发的水资源减少、极端天气事件增多、灾害频发等生态和环境问题,已受到各国的广泛关注。因此,准确获取长时序的亚洲高山区积雪分布与积雪物候数据对气候变化研究、水资源管理以及灾害预警与防治至关重要。 亚洲高山区逐日无云MODIS归一化积雪指数(NDSI)产品(2000-2021,500 m)是在MODIS逐日积雪产品(包括Terra上午星数据产品MOD10A1和Aqua下午星数据产品MYD10A1,C6版本)的基础上,通过同一天上下午星数据融合以及三次样条函数插值去云算法处理后得到;其中,在2000-2002年只有上午星数据产品MOD10A1时,则直接采用三次样条函数插值去云算法处理。水文年2002-2020的积雪物候数据集是基于逐水文年内的无云MODIS NDSI产品制备而成,包括积雪开始日期(SOD)、积雪结束日期(SED)和积雪持续日数(SDD)3个参数。本数据集具有可靠的精度。
唐志光, 邓刚
本数据集来源于论文:He, C., Liu, Z., Wu, J., Pan, X., Fang, Z., Li, J., Bryan., B.A. (2021). Future global urban water scarcity and potential solutions. Nature Communications, 12, 4667。本数据集包括2020-2070年全球不同共享社会经济路径下的城市建成区信息。本数据集的制作流程主要包括:(1)基于全球1992-2016年城市建成区数据(下载地址:https://doi.pangaea.de/10.1594/PANGAEA.892684)和城市人口数据建立线性回归模型,计算未来城市建成区的数量需求;(2)使用LUSD-urban模型模拟未来城市建成区的空间格局。该数据集能够为评估全球未来城市扩展过程的影响提供数据支撑。
何春阳, 刘志锋, 杨延杰
本数据集来源于论文:Huang, M., Wang, Z.C., Pan, X.H., Gong, B.H., Tu, M.Z., & Liu, Z.F. (2022). Delimiting China's urban growth boundaries under localized shared socioeconomic pathways and various urban expansion modes. Earth's Future, 10, e2021EF002572。本套数据集展示了不同社会经济情景和不同扩展模式下中国2021-2100年城市建成区的扩展过程和城市空间增长边界(也可称为城市扩展边界)。本数据集的制作流程主要包括:(1)基于本地化后的共享社会经济路径,利用基于斑块的LUSD-urban模型,模拟了11种扩展模式下的城市扩展过程;(2)基于最大扩展范围,利用空间形态学方法对城市扩展动态信息进行处理,划定了中国各省级行政区的城市空间增长边界。作者利用该套数据分析了不同情景和不同扩展模式下城市扩展过程对生态系统服务的影响以及城市收缩压力,可为合理划定城镇开发边界提供参考。
黄妙, 王梓晨, 潘鑫豪, 龚炳华, 涂梦昭, 刘志锋
本数据集为过去20年间(2001-2020)青藏高原生长季NDVI与植被物候数据集,数据来源为MODIS(MOD13A2)产品,空间分辨率为1km。数据集内容包括:2001-2020年每年生长季(5-9月)平均NDVI、生长季开始日期(SOS)、生长季结束日期(EOS)与生长季长度(DOS)。提取物候采用了两种方法:动态阈值方法和双对数函数法。数据格式为TIFF格式,投影为Sphere_ARC_INFO_Lambert_Azimuthal_Equal_Area。
王泰华, 杨大文
1)数据内容包含青海省玉树清水河镇、西藏日喀则鲁孜沟小流域径流小区降雨量、径流量、含沙量数据。2)数据是称重式自动雨量计和径流泥沙自动监测仪实测数据,称重式自动雨量计和径流泥沙自动监测仪均为中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心自主研制,雨量数据时间均为是2021年,径流泥沙数据西藏日喀则鲁孜沟小流域时间为2020年5月25日至9月2日。3)数据为实测数据,并进行了异常值剔出,监测期间由于仪器状态问题,存在数据缺失。4)本数据应用前景广泛,可服务于如大气科学、土壤侵蚀学等学科领域。
安绍山
青藏高原地面PM2.5浓度数据以日期命名(YYYYMMDD)。其中每个nc文件包含一天的数据,里面包含该区域的PM2.5浓度,经纬度以及时间信息(对应数据中的变量名为PM2.5,lon,lat,time)。数据反演依赖美国国家航空航天局NASA发布的再分析资料MERRA-2和多角度成像光谱仪MISR的AOD产品。MERRA-2主要基于NASA的地球系统模型版本5(GEOS 5)。该算法能够同化所有原位和遥感大气数据。本数据主要用到MERRA-2的气溶胶场。这是首次将气象和气溶胶观测联合同化为全球同化系统的年代际再分析资料。MISR是通过指向9个不同方向的摄像机观察地球,可以知道在自然条件下散射到不同方向的辐射。本数据算法主要用到的数据产品有MERRA-2 气溶胶分析产品(M2T1NXAER)和MISR level 3版本四全球气溶胶产品(MIL3DAEN_4)。首先用MERRA-2提供的气溶胶信息计算得到每个格点中的PM2.5与AOD的比值,然后用MISR的AOD乘以该比值即为该格点的PM2.5浓度。利用该方法得到的PM2.5浓度平均预测误差在20微克/立方米以内。相应的PM2.5产品也可以为评估青藏高原地区颗粒物污染状况提供参考。
傅迪松
数据集为青藏高原东南部派镇-墨脱跨喜马拉雅造山带GPS活动变形重复测量原始数据。该数据为2021年一期测量结果,包括18个台站数据,数据质量良好。通过这些测点的观测数据,可以揭示印度大陆向北汇聚的应变在喜马拉雅造山带关键部位的水平、垂直分布特征;认识喜马拉雅造山带现今隆升状态,与水平运动的关联;结合活动断层运动位错理论,研究震间应变的定量分配,震间的应变累积特征、断层闭锁范围、断层闭锁程度,为评价研究区活动断层地震危险性提供重要约束。
何建坤
通过资料整理和数字化,基于ArcGIS平台,广泛收集南亚地区最新的活动断裂和地震构造研究资料,编制了南亚地区地震构造图和地震区划图。图件范围包括印度、巴基斯坦、尼泊尔、不丹、孟加拉国和斯里兰卡。地震构造图中标绘了发震断层(活动断层)的位置、活动性质和断层名称,以及1960年至2021年5级以上地震的震中位置。区划图中以未来50年超越概率10%的地震动加速率峰值(PGA)为指标,进行地震危险性分区。这些图件可用于南亚地区的活动构造和地震灾害研究,为南亚地区的大型工程与基础设施建设提供地震安全保障。
程理
青藏高原地区地震活动强烈,其地震活动的动力来源于印度板块与欧亚板块的俯冲碰撞及高原内部变形。在青藏高原及周边地区(北纬20-40度,东经70-105度)有史料记载以来至2021年12月共发生M≥5.0级地震5030次,其中M≥8级地震20次,M=7.0-7.9级地震154次, M=6.0-6.9级地震913次, M=5.0-5.9级地震3943次。地震主要沿青藏高原周边及高原内部的大型断裂带发生。
王继
大气水汽是研究水循环的重要参数,在全球气候变暖的背景下,为了更好地研究大气水汽对水循环的影响,构建了空间分辨率为0.25°的全球日尺度AMSR-E/AMSR2全天候大气可降水(Total Precipitable Water,TPW)数据集。数据集中,陆地上空的TPW主要有我们新开发的基于AMSR-E、AMSR2的18.7和23.8GHz亮温数据反演算法获取;海洋上空TPW数据融合了AMSR-E/AMSR2官方TPW产品。作为后处理,为了消除AMSR-E TPW和AMSR2 TPW之间的系统性偏差,以AIRSX2RET TPW为基准,使用直方图匹配方法分别对AMSR-E和AMSR2的TPW数据在全球尺度上进行了系统偏差校正,保证数据的连续性,最终得到全球日尺度AMSR-E和AMSR2 TPW全天候数据集。其中,AMSR-E数据时间范围为2002年7月8日至2011年9月27日,AMSR2数据时间范围为2013年1月1日至2017年8月31。每个日期下均包含升轨和降轨两个文件,数据格式为Geotiff。数据层数为2,第一个层为TPW数据,单位为mm,第二层为时间信息,表示以UTC为时间基准的像元观测时间距离当天0时0分0秒所经过的秒数。数据集具有可靠的质量,通过与全球SuomiNET GPS TPW验证分析,数据集的均方根误差为3.5-5.2mm。由于大气可降水是影响地表遥感重要的地球物理参数,对地球的气候变化也有重要影响,故此数据可用于气候变暖的背景下大气水汽对水循环的影响、大气水资源的评估以及大气校正等方面的研究。
姬大彬, 施建成, 胡斯勒图, 李薇, 张红星, 尚华哲
基于可计算一般均衡模型和基准年排放清单生成的2017至2060年不同碳中和技术和空气污染物末端治理情景组合下的常规空气污染物(PM2.5,SO2,NH3,NOX)逐年排放数据,用于未来中国二氧化碳与空气污染的协同治理的政策情景分析。本数据已被应用于对碳中和技术路径的健康协同效益评估,作为健康影响评估模型的数据输入,来估计过早死亡、发病率和由此造成的预期寿命损失,并对这些健康影响进行货币化。将货币化的健康共同利益与相应的减排成本进行比较,以探索不同碳中和技术组合的成本效益。
王灿, 张诗卉
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