水是人类赖以生存与发展的物质基础,也是我们感知和应对气候变化的重要媒介。受独特季风气候与阶梯状地形影响,中国水资源分布极不均匀,缺水问题突出,是全球水资源极度脆弱的地区之一。人类活动与气候变化的复合作用,进一步加剧了中国水循环过程研究的复杂性。因此,迫切需要一套质量可靠、时空连续,且剔除大规模人类活动影响下的天然径流数据,为水循环研究提供本底数据支持。然而,中国现有的天然径流资料缺失率较高,参考站点密度不足,在年际和季节变化尺度上存在较大偏差,难以客观揭示大尺度径流变化的自然规律。本研究建立了一套长时序、全覆盖、高质量、时空连续的天然河川径流资料,命名为CNRD v1.0(The China Natural Runoff Dataset version 1.0)。CNRD v1.0提供1961年1月1日至2018年12月31日中国0.25°×0.25°天然径流估算量日值、月值和年值。200个有资料水文站点率定结果显示,模型参数在大多数站点得到了充分校准,模型纳什效率系数(NSE)在率定期和验证期的平均值分别为0.83和0.80。无资料流域交叉验证结果显示,MPR方法提供了最佳的区域化方案,率定期 NSE中位数为0.76,验证期NSE中位数为0.72。结果总体显示水文模型参数率定和区域化表现良好,可用于长时序径流资料重建。另外,通过与两套全球径流格点数据集ISIMIP和GRUN比较,发现CNRD v1.0数据集的径流空间分布上过渡更加连续,且在表示中国复杂地形和气候理分划下的水资源空间分布方面优于全球径流数据集。
缪驰远, 苟娇娇
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
透明度,作为一种最直观地反映水质特性的指标之一,能够综合地反映水体生态系统的营养状态。光学遥感技术为监测大范围湖泊(包括水库)透明度变化提供了可能。中国湖泊(>1公顷)透明度的年均值数据集覆盖时间从1990到2018年,时间分辨率为5年一期,空间分辨率为30米,使用的数据源为GEE平台的Landsat 长时间序列天顶角反射率产品数据。中国的青藏高原、蒙新高原和东北湖区的影像选择时间主要集中在每年5-10月的非冰期。研究团队利用3种实测透明度数据集进行中国湖泊透明度反演模型的构建与验证。第一种数据集是本研究团队在2004-2018年获取的野外实测数据,该数据集的3/4(976)用来建立模型(红/蓝波段比算法),精度为R2=0.79, rRMSE=61.9%;剩余的1/4(325)用来验证模型,精度为R2=0.80, rRMSE = 57.6%。另外两种数据集是用来验证透明度反演模型的时间迁移性,其中一种数据集是2007-2009年期间由中科院南京地理与湖泊研究所进行湖泊调查获取的实测数据(340),精度为R2=0.78,rRMSE = 59.1%;另一种数据集是1980s-1990s期间第一次湖泊调查结果(229),精度为R2=0.81,rRMSE = 50.6%。模型验证结果表明,透明度反演结果在时空上具有较好的精度和稳定性。最后,基于透明度反演模型,在GEE云平台上编写去云算法、水体指数算法等来实现中国湖泊透明度的反演。该数据集信息有助于决策者或者环境管理者更好改善和保护水质,维持区域的可持续发展。
陶慧, 宋开山, 刘阁, 王强, 温志丹
中国地表温度数据集包含2003-2017年期间中国(约960万平方公里土地)的地表温度数据,时间分辨率为月尺度,空间分辨率为5600 m。 数据集主要是通过集成MODIS每日数据(MOD11C1和MYD11C1),月数据(MOD11C3和MYD11C3)和气象站数据,以重建月尺度LST图像云覆盖下的真实LST来生成的,然后构建回归分析模型以进一步提高精度。 六个具有不同气候条件的自然分区。 精度分析表明,重建结果与现场测量结果密切相关,平均RMSE为1.39°C,MAE为1.30°C,R2为0.97。 详情请参考引用文献Zhao et al (2020)。
毛克彪
结合Landsat影像(4215景)、地形图,利用半自动水体提取及人工目视检查编辑,完成了过去60多年来(1960s, 1970s, 1990, 1995, 2000, 2005, 2010, 2015, 2020)详细的中国湖泊(大于1平方公里)数量与面积变化研究。从1960s到2020年,中国湖泊总数量(≥ 1 km^2)从2127个增加到2621个,面积从68537 km^2扩张到82302 km^2 。
张国庆
该数据由“中国1:100万湿地数据”剪裁而来。 “中国1:100万湿地数据”主要反映2000年代全国沼泽湿地信息,采用十进制度为单位的地理坐标表示,主要内容包括:沼泽湿地的类型、湿地的水源补给类型、土壤类型、主要植被类型、所属地理区域等。执行了《中国可持续发展信息共享系统信息分类与编码标准》。本数据库数据源:1:20沼泽图(内部版)、青藏高原1:50万沼泽图(内部版)、沼泽调查数据1:100万和全国1:400万沼泽图;处理步骤为:数据源选择、预处理、沼泽湿地要素数字化与编码、数据编辑处理、建立拓扑关系、接边处理、投影转换、与地名等属性数据库连结并获取属性数据。
张树清
该数据由“中国1:100万湿地数据”剪裁而来。 “中国1:100万湿地数据”主要反映2000年代全国沼泽湿地信息,采用十进制度为单位的地理坐标表示,主要内容包括:沼泽湿地的类型、湿地的水源补给类型、土壤类型、主要植被类型、所属地理区域等。执行了《中国可持续发展信息共享系统信息分类与编码标准》。本数据库数据源:1:20沼泽图(内部版)、青藏高原1:50万沼泽图(内部版)、沼泽调查数据1:100万和全国1:400万沼泽图;处理步骤为:数据源选择、预处理、沼泽湿地要素数字化与编码、数据编辑处理、建立拓扑关系、接边处理、投影转换、与地名等属性数据库连结并获取属性数据。
张树清
该数据由“中国1:100万湿地数据”剪裁而来。 “中国1:100万湿地数据”主要反映2000年代全国沼泽湿地信息,采用十进制度为单位的地理坐标表示,主要内容包括:沼泽湿地的类型、湿地的水源补给类型、土壤类型、主要植被类型、所属地理区域等。执行了《中国可持续发展信息共享系统信息分类与编码标准》。本数据库数据源:1:20沼泽图(内部版)、青藏高原1:50万沼泽图(内部版)、沼泽调查数据1:100万和全国1:400万沼泽图;处理步骤为:数据源选择、预处理、沼泽湿地要素数字化与编码、数据编辑处理、建立拓扑关系、接边处理、投影转换、与地名等属性数据库连结并获取属性数据。
张树清
该数据由“中国1:100万湿地数据”剪裁而来,得到甘肃省100万湿地数据。 “中国1:100万湿地数据”主要反映2000年代全国沼泽湿地信息,采用十进制度为单位的地理坐标表示,主要内容包括:沼泽湿地的类型、湿地的水源补给类型、土壤类型、主要植被类型、所属地理区域等。执行了《中国可持续发展信息共享系统信息分类与编码标准》。本数据库数据源:1:20沼泽图(内部版)、青藏高原1:50万沼泽图(内部版)、沼泽调查数据1:100万和全国1:400万沼泽图;处理步骤为:数据源选择、预处理、沼泽湿地要素数字化与编码、数据编辑处理、建立拓扑关系、接边处理、投影转换、与地名等属性数据库连结并获取属性数据。
张树清
该数据由“中国1:100万湿地数据”剪裁而来。 “中国1:100万湿地数据”主要反映2000年代全国沼泽湿地信息,采用十进制度为单位的地理坐标表示,主要内容包括:沼泽湿地的类型、湿地的水源补给类型、土壤类型、主要植被类型、所属地理区域等。执行了《中国可持续发展信息共享系统信息分类与编码标准》。本数据库数据源:1:20沼泽图(内部版)、青藏高原1:50万沼泽图(内部版)、沼泽调查数据1:100万和全国1:400万沼泽图;处理步骤为:数据源选择、预处理、沼泽湿地要素数字化与编码、数据编辑处理、建立拓扑关系、接边处理、投影转换、与地名等属性数据库连结并获取属性数据。
张树清
广东省1:100万湿地数据(2000)由“中国1:100万湿地数据”剪裁而来。 “中国1:100万湿地数据”主要反映2000年代全国沼泽湿地信息,采用十进制度为单位的地理坐标表示,主要内容包括:沼泽湿地的类型、湿地的水源补给类型、土壤类型、主要植被类型、所属地理区域等。执行了《中国可持续发展信息共享系统信息分类与编码标准》。本数据库数据源:1:20沼泽图(内部版)、青藏高原1:50万沼泽图(内部版)、沼泽调查数据1:100万和全国1:400万沼泽图;处理步骤为:数据源选择、预处理、沼泽湿地要素数字化与编码、数据编辑处理、建立拓扑关系、接边处理、投影转换、与地名等属性数据库连结并获取属性数据。
张树清
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