黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游果园红外温度观测数据集

在EC17号点果园设置的红外温度系统,可以为航空飞行数据反演地表温度产品提供果园地表温度的连续地面观测数据。 观测地点: 选择甘肃省农科院张掖试验场的大面积、均质的果园作为观测点,位于EC17号点旁,主要观测植被为苹果树冠层。该观测点坐标为:38°50'41.70"N,100°22'11.40"E。 测量仪器: 观测探头为一个垂直对地的S1-111红外温度探头(2012年新购置仪器,其出厂时默认设置的地表发射率为1,试验期间未进行黑体定标)。Campell CR850数采自动记录,果树高度4米,冠幅4×4米,探头架高4.55米。位于EC17西南方向4米处。 测量时间: 仪器从2012年8月3日起开始正常观测,截至2012年9月27日,进行不间断地24小时观测,1分钟记录一次数据,1分钟输出一组数据。 数据内容: 地表温度观测数据(Target_C_Avg,未进行地表比辐射率、背景温度的校正),SI-111仪器自身的表体温度(SBT_C_Avg)。数据最终被存储为1天1个独立文本文件,数据命名方式:数据格式+观测点名称+数据采样时间+日期+时间.dat。详细的数据表头信息见数据内的数据表头说明。

doi: 10.3972/hiwater.030.2013.db 9760 9 2017-08-25

黑河综合遥感联合试验:盈科绿洲与花寨子荒漠加密观测区机载WiDAS地面同步观测数据集(2008年6月29日)

2008年6月29日在盈科绿洲与花寨子荒漠加密观测区进行了红外广角双模式成像仪WiDAS(Wide-angle Infrared Dual-mode line/area Array Scanner)飞行的地面同步观测,作为补充同步飞行观测。WiDAS由4个CCD相机、1个中红外热像仪(AGEMA 550)和1个热红外热像仪(S60)组成, 能同时获取可见光/近红外(CCD)波段5个角度、中红外波段(MIR)7个角度和热红外波段(TIR )7个角度的数据。 地面数据包括ASD光谱仪数据、LAI、光合速率、FPAR、反照率、辐射温度、比辐射率、覆盖度和CE318太阳分光光度计大气参数数据。 测量内容: (1)CE318太阳分光光度计大气参数。测量地点为花寨子荒漠样地2。CE318太阳分光光度计通过直接太阳辐射测量数据,可以反演出非水汽通道的光学厚度、瑞利散射、气溶胶光学厚度,水汽通道936nm测量数据可以获得大气气柱的水汽含量,水平能见度也可从CE318数据导出。本次测量采用了北京师范大学的CE318,其可提供1020nm、936nm、870nm、670nm和440nm共5个波段的光学厚度,可以利用936nm测量数据反演大气柱水汽含量。 本数据包括原始数据和处理后的大气数据。原始数据以CE318特有文件格式*.k7存储,可用ASTPWin软件打开,并附带说明文件ReadMe.txt ;处理后文件包括利用原始数据反演获得光学厚度、瑞利散射、气溶胶光学厚度、水平能见度和近地表大气温度,以及参与计算的太阳方位角、天顶角、日地距离修正因子和大气柱质量数。 数据结果以Excel格式保存。 (2)红外比辐射率数据。本数据为利用北京师范大学的便携式红外波谱仪102F测量的盈科绿洲玉米地内的玉米和小麦的光谱比辐射率数据。 102F可提供地物在2.0~25.0um光谱比辐射率,其中8~14um数值较为稳定。102F获得地物比辐射率时需要依次测量:暖黑体、冷黑体、目标物和已知比辐射率镀金板。两个黑体测量数据用于对仪器进行动态定标,镀金板测量用于消除大气下行辐射对目标辐射的影响。四次测量的原始文件类型分别为*.WBX,*.CBX,*.SAX和*.CBX,均可利用记事本等常见软件打开。*.RAX和*.EMX分别为地物的光谱辐亮度和102F本身提供的算法得到的比辐射率。 考虑到目标实际物理难以获得,从而使102F本身算法得到的比辐射率(*.EMX)易出现异常值。因此,本数据还提供了利用迭代光谱的TES(ISSTES)算法所得到的比辐射率数值。数据结果以Excel格式保存。 (3)LAI等结构参数数据 测量样地为盈科绿洲玉米地。测量方法为:利用皮尺、卷尺、直尺测量在盈科绿洲玉米地测量玉米和小麦每株各叶片的最大长度和最大宽度。利用室内扫描真实叶面积与最大长度和最小宽度的转换系数,获得叶面积指数。这天数据没有利用激光叶面积仪测量。 本数据以Excel保存在07月02日数据中。 (4)光合有效辐射比率(FPAR:Fraction of Photosynthetically Active Radiation)数据,测量对象为盈科绿洲玉米地样地内的玉米与小麦。测量仪器为SUNSCAN冠层分析仪、数码相机。分上,下三段测量,并同时测量入射和反射PAR。 FPAR=(到达冠层PAR-地表透射PAR-冠层反射PAR+地表反射PAR)/到达冠层PAR APAR=FPAR×到达冠层PAR 本数据以Word格式的表格保存。 (5)固定自记点温计测量的辐射温度。 测量对象为盈科绿洲玉米样地、花寨子荒漠玉米地和花寨子荒漠样地2。盈科绿洲玉米地有北师大和遥感所仪器各一台,花寨子荒漠玉米地有一台北师大仪器,连续测量了玉米冠层的辐射温度。花寨子荒漠样地2有2台仪器,测量对象为植被(红砂)冠层和荒漠裸土。仪器的视场角约为10°,垂直向下观测,采样间隔为1s。架设高度见数据文档。仪器设定比辐射率为0.95。本数据包括原始数据与经过黑体定标、比辐射率纠正后的处理数据。均以Excel格式保存。 (6)手持辐射计测量的组分温度。 测量对象为盈科绿洲玉米地、盈科小麦地和花寨子荒漠玉米地。在盈科绿洲玉米地观测有2台仪器,分别是北京师范大学的手持式辐射仪和热像仪。 当观测玉米时,组分温度指: ①玉米垂直冠层温度:垂直观测光照玉米叶片辐射温度;②玉米裸土温度:玉米垄与垄之间光照裸土温度;③ 塑料薄膜温度:玉米垄中塑料薄膜。 当观测小麦时,组分温度指:① 小麦垂直冠层温度:垂直观测小麦冠层温度;②小麦半高温度:小麦植株1/2处高度;③小麦底部温度:小麦植株1/3处高度;④小麦裸土温度:小麦根部所在裸土垂直观测温度(非光照) 数据包括原始数据与记录数据、经过黑体定标后的温度数据。原始数据为Word的doc格式。处理后数据以Excel格式保存。 (7)反照率数据。 测量对象为盈科绿洲玉米地内的行播玉米。测量仪器包含短波表的上表电压值,下表电压值,后经过表的敏感系数转换成反照率数据。下表视场半径R与探头高度H的关系为:R =10H。本数据以Excel存储。 (8)手持辐射计测量的辐射温度数据。 测量对象为盈科绿洲玉米地、花寨子荒漠玉米地、花寨子荒漠样地2的地表温度数据。玉米地的测量仪器为北师大的手持辐射计,采样方式为冠层垂直观测和条带观测。花寨子荒漠样地2采样方式为冠层东北-西南对角线观测。数据包括原始数据与记录数据、经过黑体定标后的温度数据。 本数据的原始数据为Word的doc格式。处理后数据以Excel格式保存。 (9)ASD光谱仪数据 利用ASD(Analytical Sepctral Devices)光谱仪测量盈科绿洲玉米地光谱数据。其中,盈科绿洲玉米地测量仪器为北京大学的光谱仪(350-2500nm),采样方式为冠层垂直观测和条带观测。导出原始数据,反射率需进一步计算。数据包括原始数据与记录数据、处理后的反射率数据。 本数据的原始数据为ASD标准格式,可利用其自带软件ViewSpec打开。处理后的反射率数据以Excel格式保存。

doi: 10.3972/water973.0130.db 15732 246 2015-05-11

黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区MODIS地面同步观测数据集(2008年6月22日)

2008年6月22日,在临泽草地加密观测区MODIS同步样方(2km×2km)开展了MODIS的地面同步观测试验。分别测量了8个MODIS样方中的同步样带的冠层温度和地表温度。本数据可为机载-星载遥感数据的地表温度反演和验证提供基本的数据集。 测量内容为:在临泽草地加密观测区MODIS样方中的同步样带1(H01-H08)、临泽草地加密观测区MODIS样方中的同步样带2(H09-H16)、临泽草地加密观测区MODIS样方中的同步样带3(H17-H24)、临泽草地加密观测区MODIS样方中的同步样带4(H25-H32)、临泽草地加密观测区MODIS样方中的同步样带5(H33-H40)、临泽草地加密观测区MODIS样方中的同步样带6(H41-H48)、临泽草地加密观测区MODIS样方中的同步样带7(H49-H56)及临泽草地加密观测区MODIS样方中的同步样带8(H57-H64)沿东西向进行了往返两遍测量,各测量点间距离为125m。其中1、3、5、7样带数据为6月22日所测量,而2、4、6、8样带数据为6月23日所测量。 在各测量点采用手持式红外温度计获得冠顶温度、半高温度以及地表热辐射温度。 本数据集包括2个样带测量的冠层温度和地表温度数据Excel表格,每个表格中包括4个样带测量数据。 样方样带的分布信息请参见元数据“黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区样方样带布置”。

doi: 10.3972/water973.0068.db 12388 8 2014-04-07

黑河综合遥感联合试验:临泽草地站加密观测区L&K波段机载微波辐射计地面同步观测数据集(2008年7月8日)

2008年7月8日,在临泽草地加密观测区开展了L&K波段机载微波辐射计的航空飞行。地面同步观测在临泽草地加密观测区微波同步样带L1,样带L2,样带L3,样带L4,样带L5,样带L6展开。主要观测变量为地表温度、土壤温度和土壤水分。本数据可为发展和验证主动微波遥感反演土壤水分和土壤盐分算法提供基本的地面数据集。 各条样带垂直于航线方向布置,每条样带上共有25个采样点,各采样点间距为100m。在各条样带的每个采样点,采用环刀取土经烘干获得重量含水量、体积含水量及土壤容重;针式温度计获得0-5cm平均土壤温度;手持式红外温度计获得冠顶温度和地表温度。 本数据集包括6个样带测量的土壤水分和温度数据表格,地表温度、土壤温度和土壤水分在一个数据表格中存储。 样方样带的分布信息请参见元数据“黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区样方样带布置”。

doi: 10.3972/water973.0072.db 11374 157 2013-10-15

黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区MODIS地面同步观测数据集(2008年6月11日)

2008年6月11日,在临泽草地加密观测区MODIS同步样方(2km×2km)开展了MODIS的地面同步观测试验。主要测量变量为冠层温度和地表温度。本数据可为机载-星载遥感数据的地表温度反演和验证提供基本的数据集。 测量内容为:分别对MODIS样方中的同步样带1(H01-H08)、同步样带2(H09-H16)、同步样带3(H17-H24)、同步样带4(H25-H32)、同步样带5(H33-H40)、同步样带6(H41-H48)、同步样带7(H49-H56)及同步样带8(H57-H64)沿东西向进行了往返两遍测量,各测量点间距离为125m。在各测量点采用手持式红外温度计获得冠顶温度、半高温度以及地表热辐射温度。 本数据集包括4个样方的植被温度和地表温度测量数据Excel表格。 样方样带的分布信息请参见元数据“黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区样方样带布置”。

doi: 10.3972/water973.0066.db 13013 132 2013-10-14

黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区MODIS地面同步观测数据集(2008年6月10日)

2008年6月10日,在临泽草地加密观测区MODIS同步样方(2km×2km)开展了MODIS的地面同步观测试验。主要测量变量为植被冠层温度和地表温度。本数据可为机载-星载遥感数据的地表温度反演和验证提供基本的数据集。 观测内容为:分别对MODIS样方中的同步样带1(H01-H08)、同步样带2(H09-H16)、同步样带3(H17-H24)、同步样带4(H25-H32)、同步样带5(H33-H40)、同步样带6(H41-H48)、同步样带7(H49-H56)及同步样带8(H57-H64)沿东西向进行了往返两遍测量,各测量点间距离为125m。在各测量点采用手持式红外温度计获得冠顶温度、半高温度以及地表温度。 本数据集包括4个样带的植被冠层温度和地表温度测量数据Excel表格。 样方样带的分布信息请参见元数据“黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区样方样带布置”。

doi: 10.3972/water973.0064.db 11142 1 2013-10-13

黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区Envisat ASAR地面同步观测数据集(2008年7月11日)

2008年7月11日,在临泽草地加密观测区样方A(芦苇地),样方B(盐碱地),样方C(盐碱地)、样方D(苜蓿地)和样方E(大麦地)开展了Envisat ASAR数据的地面同步观测。 Envisat ASAR数据为AP模式,VV/VH极化组合方式,过境时间约为11:26BJT。主要观测变量为土壤水分。本数据可为发展和验证主动微波遥感反演土壤水分和土壤盐分算法提供基本的地面数据集。 观测在120m×120m,6Grid×6Grid样方内展开。 临泽草地加密观测区样方A、样方B和样方C采用环刀取土经烘干获得重量含水量、体积含水量及土壤容重;针式温度计获得0-5cm平均土壤温度;手持式红外温度计获得冠顶温度和土壤表面温度。样方D和样方E采用POGO便携式土壤传感器获得土壤温度、土壤水分、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电实部及虚部;针式温度计获得0-5cm平均土壤温度;手持式红外温度计获得冠顶温度和土壤表面温度。 本数据集包括5个样方测量的土壤水分数据Excel表格。 样方样带的分布信息请参见元数据“黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区样方样带布置”。

doi: 10.3972/water973.0074.db 12377 135 2013-10-13

黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区L&K波段机载微波辐射计地面同步观测数据集(2008年7月4日)

2008年7月4日,在临泽草地加密观测区开展了L&K波段机载微波辐射计的航空飞行。地面同步观测在临泽草地加密观测区微波同步新样带newL1-newL12展开。主要观测变量为地表温度、土壤温度和土壤水分。本数据可为发展和验证主动微波遥感反演土壤水分和土壤盐分算法提供基本的地面数据集。 各条样带均垂直于航线方向布置,每条样带上共有5个采样点。在newL1-newL12各条样带的每个采样点,采用环刀取土经烘干获得重量含水量、体积含水量及土壤容重;针式温度计获得0-5cm平均土壤温度;手持式红外温度计获得冠顶温度和地表温度。 本数据集包括4个样带测量的土壤水分和温度数据表格,一个表格包括4个样带数据,地表温度、冠层温度、土壤温度和土壤水分在一个数据表格中存储。 样方样带的分布信息请参见元数据“黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区样方样带布置”。

doi: 10.3972/water973.0071.db 12029 159 2013-10-12

黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区MODIS地面同步观测数据集(2008年6月2日)

2008年6月2日,在临泽草地加密观测区2km×2km的MODIS同步样方中的H01—H32开展了MODIS的地面同步观测试验,测量的主要地面变量为冠层温度和地表温度,同时测量了浅层土壤水分,各测量点间距离为125m。本数据可为机载-星载遥感数据的地表温度和蒸散发的反演与验证提供基本的数据集。 地表温度同步测量:沿MODIS样方中H01-H08、H09-H16、H17-H24及H25-H32四个东西向样带每隔125m进行了往返两遍观测,包括手持式红外温度计测量的冠顶温度、半高温度以及地表热辐射温度,以及针式温度计获得的0-5cm土壤温度。 土壤水分同步测量:沿MODIS样方中同步样带1(H01-H08)、同步样带2(H09-H16)、同步样带3(H17-H24)及同步样带4(H25-H32)四个东西向样带每隔125m进行了一遍观测。其中在H01-H08、H09-H16、H17-H24三个样带采用POGO便携式土壤传感器获得土壤温度、土壤水分、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电实部及虚部,以及环刀取土经烘干获得重量含水量、体积含水量及土壤容重;在H25-H32采用WET土壤水分速测仪测量获得土壤含水量、电导率、土壤复介电常数实部及土壤温度;以及环刀取土经烘干获得重量含水量、体积含水量及土壤容重。 由于土壤水分测量耗时,2008年6月2日土壤水分没有测量完成。考虑到土壤水分变化不大,在2008年6月3日对剩余样带进行了补测。沿MODIS样方中同步样带H30-H40、H41-H48、H49-H56及H57-H64四个东西向样带每隔125m进行了一遍观测。其中在H41-H48、H49-H56、H57-H64三个样带采用POGO便携式土壤传感器获得土壤温度、土壤水分、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电常数实部及虚部,以及环刀取土经烘干获得重量含水量、体积含水量及土壤容重;在H33-H40采用WET土壤水分速测仪测量获得土壤含水量、土壤电导率、土壤复介电常数实部及土壤温度;以及环刀取土经烘干获得重量含水量、体积含水量及土壤容重。 本数据集包括2个地表温度测量Excel表格;8个土壤水分测量Excel表格。 样方样带的分布信息请参见元数据“黑河综合遥感联合试验:临泽草地加密观测区样方样带布置”。

doi: 10.3972/water973.0060.db 12103 179 2013-10-12