华北平原(NCP)是中国最重要的农业生产基地之一,其面积约14万平方公里。除了从黄河取地表水进行渠灌,华北平原还开采大量地下水用于灌溉。高时空分辨率且连续完整的逐日蒸散(ET)估算,将极大提高我们对整个NCP农业用水消耗的认识,服务于农业水资源高效利用。基于双源能量平衡模型(TSEB)和数据融合,本研究在华北平原生成1 km空间分辨率和日尺度,且时间跨度为2008年1月至2019年12月的蒸散数据集。该数据集时空连续完整,且具有较高的空间分辨率。相较于其他产品,该数据集具有可靠的精度,甚至好于已发表的结果。此外,该数据集和相关方法对NCP以及其他农作物种植区的多尺度变化和趋势分析具有重要价值。
张才金, 龙笛
沱沱河源区植被类型图是基于 319 个地面采样点数据结合随机森林(RF)分类方法进行创建的。随机森林分类器的16个输入变量包括了Landsat-8的可见光、短波红外和热红外波段值及其反演的植被指数和地表温度数据等。根据研究区的植被特征及多年冻土模拟的需要,该图对高寒沼泽草甸(alpine swamp meadow)、高寒草甸(alpine meadow)、高寒草原(alpine steppe)和高寒沙漠(alpine desert )等4种植被类型进行了分类。图件的空间分辨率为30 m,可以提供更细节的植被类型的位置信息。
邹德富, 赵林, 刘广岳, 杜二计, 胡国杰, 李智斌, 吴通华, 吴晓东, 陈杰
本数据集是一个包含10年(2010-2019)的全球日尺度地表土壤水分数据集,分辨率为36 km,采用EASE-Grid2投影坐标系,数据单位为m3/m3. 数据集采用Yao et al.(2017,2021)发展的土壤水分神经网络反演算法,将SMAP的优势传递到FY-3B/MWRI,利用人工神经网络方法,以SMAP标准土壤水分产品为训练目标,以FY-3B/MWRI的亮温为输入,最终输出长时序土壤水分数据。土壤水分精度和SMAP接近,达到5%左右。( 全球14个密集观测站网的验证精度 )。
赵天杰, 姚盼盼, 卢麾, 赵天杰, 武胜利, 施建成
本数据集是2017年8月-9月于阿里地区采集的典型地物光谱测量数据。高光谱数据使用ASD便携式地物光谱仪FieldSpec 4测量。进行光谱测量时基本为光线稳定的晴天,测量时记录了云量情况。测量前使用白板进行校准;并使用GPS记录经纬度坐标;记录了测量的植被类型;同时测量了周围土壤的光谱数据。地物光谱仪记录的DN值为.asd格式文件,可使用ViewSpecPro软件读取,并利用EXCEL结合白板数据转换为反射率。光谱数据用于提取不同植被类型光谱特征、植被分类、反演植被覆盖度等。
刘林山, 张炳华
基于环境敏感区指数(ESAI)方法,计算获得2021年阿拉伯半岛栅格荒漠化风险数据。ESAI方法考虑土壤,植被,气候和管理质量,是监测荒漠化风险最广泛的方法之一。根据ESAI指标框架,选择了14个指标计算四个质量领域,每个质量指数均由几个指标参数计算获得。参考前人研究,确定每个参数分类及其阀值。然后,根据每个类别在荒漠化的敏感性中的重要性以及与荒漠化过程的开始或不可逆转的退化关系,把每个类别分配了1(最低敏感度)和2(最高敏感度)之间的敏感性得分。关于如何选取指标以及与荒漠化风险和得分相关性,在Kosmas的研究中提供了更全面的描述。主要指标数据集来源于联合国粮农组织的世界土壤数据,欧空局的土地覆盖数据和AVHRR数据。所有栅格数据集重采样到500m并合成年度值。尽管验证综合评估指数存在困难,但根据ESAI值的时空比较,对荒漠化风险进行了间接验证,包括对ESAI与稀疏植被和草地转变关系的定量分析和分析ESAI与植被净初级生产力之间的关系。验证结果表明阿拉伯半岛的荒漠化风险数据精度可靠。
许文强
充分利用多源植被分类/土地覆盖分类产品各自的优势,通过专门设计与青藏高原植被类型相适应的植被分类体系,选用集成分类方法,在数据可靠性的基础上遵循一致性的原则,制作了青藏高原现状植被图,其在现势性、分类体系的针对性和分类精度上均表现更优。从分类结果的现势性来看,青藏高原现状植被图较早期中国植被图能更好地反映青藏高原植被覆盖现状;从分类体系的针对性来看,青藏高原现状植被图采用了针对青藏高原植被专门设计的分类体系,有利于从多源数据产品中充分提取出具备高可靠性和一致性的植被覆盖信息;从分类精度来看,青藏高原现状植被图的总体精度(78.09%,Kappa系数0.75)较已有相关数据产品提高了18.84% ~ 37.17%,特别是对草地、灌丛等植被类型的分类精度有明显提升。
张慧, 赵涔良, 朱文泉
该数据集于2021年5月底至6月在青藏高原野外考察期间使用无人机航拍所得,航片数据量为 3.4 GB,共包含330余张无人机航片。拍摄地点主要位于西藏的拉萨、林芝,云南省的大理、怒江,四川甘孜、阿坝、凉山等州市地区的道路沿线、居民点及其周边地区。所拍航片主要反映拍摄时点当地的土地利用/覆被类型、设施农业用地分布、植被覆盖度等信息,航片具有经纬度和海拔等空间位置信息,不仅可以为土地利用分类提供基础验证信息,而且还能通过计算植被覆盖度,为大尺度区域植被覆盖度的遥感影像反演等工作提供参考。
吕昌河, 张泽民
激光雷达、多光谱和热红外数据是水文、生态、环境监测等研究领域的重要观测数据。本数据集为2020年黑河中游天地一体化综合观测试验无人机观测数据。数据集包括2020年8月16日至21日的无人机遥感数据,无人机平台为大疆精灵4-多光谱版。包括大满超级站(8月16日至21日)、花寨子站(8月19日)、湿地站(8月21日)的激光雷达数据,激光扫描系统为Tovos DroneScan,扫描频率30万点/秒,点密度100点/平方米,扫描精度5厘米;大满超级站(8月18日)、花寨子站(8月19日)、湿地站(8月21日)的多光谱数据,数据集包括5个波段影像,分别为蓝(450nm±16nm)、绿(560nm±16nm)、红(650nm±16nm)、红边(730nm±16nm)、近红外(840nm±26nm)波段;以及湿地站和花寨子站对应生成的NDVI和反射率数据产品,以上数据的空间分辨率约为0.2m;此外,还包括花寨子站(8月18日和19日)、湿地站(8月21日)的热红外数据,热红外通道的波长范围:7.5-13.5μm,成像系统灵敏度(NEDT)< 50MK,最高帧率:30HZ,场景范围(高增益):640×512: -25°至135℃,336×256: -25°至100℃,场景范围(低增益):-40°至550℃。
晋锐
本数据集来源于滦河流域土壤水分遥感试验中的多频多角度地基微波辐射计与雷达主被动协同观测试验。试验地点位于内蒙古自治区正蓝旗昕元牧场(115.93°E, 42.04°N),数据获取于2018年夏季。数据集包含四个部分,即:亮温数据、后向散射数据、土壤数据和植被数据。微波亮温数据由RPG-6CH-DP车载微波辐射计观测得到,包含三个微波波段(L, C和X)的水平和垂直极化亮温,观测入射角变化范围为30-65° (2.5°间隔),数据测量时间间隔为0.5小时。主动微波数据由地基雷达(GBSAR)观测得到,包含了L和C波段四种极化(VV, VH, HH, HV)下的后向散射系数,观测入射角变化范围为30-65°(2.5°间隔)。土壤数据包含地表粗糙度和6层土壤水分和土壤温度(1 cm, 3 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm),采样间隔为10分钟;植被数据为草地的植被含水量。 试验观测时间从2018年8月18日持续到9月25日,数据涵盖的草地多频多角度微波亮温、后向散射系数以及土壤和植被等相关配套数据为陆表微波辐射散射建模与验证、主被动微波亮温降尺度、土壤水分反演算法发展和验证提供了重要资料。
赵天杰, 胡路, 胡路, 耿德源, 施建成, 赵天杰, 耿德源, 施建成
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
本数据集来源于滦河流域土壤水分遥感试验中的多频多角度地基微波辐射观测试验,试验地点位于内蒙古自治区多伦县 (42.18°N, 116.47°E),数据获取于2017年。数据集共包含三个部分,即亮温数据、土壤数据和植被数据。微波亮温数据由RPG-6CH-DP车载微波辐射计观测得到,涵盖三种农作物 (玉米、莜麦和荞麦),包括三个微波波段 (L, C和X)的水平和垂直极化亮温,观测入射角变化范围为30-65° (2.5°间隔),时间分辨率为0.5小时。土壤数据包含了三种农作物土壤的5层土壤水分和土壤温度 (2.5 cm, 10 cm, 20 cm, 30 cm, 50 cm),采样间隔为10分钟;土壤数据还包括地表粗糙度、降雨量、灌溉标记和土壤质地。植被数据包括叶面积指数、植株高度、植被含水量等。 试验观测时间从2017年7月19日持续到8月30日,其所涵盖的不同农作物的多频多角度微波亮温及土壤和植被等相关配套数据为陆表微波辐射建模与验证、土壤水分反演算法发展和验证提供了重要资料。
赵天杰, 胡路, 胡路, 李尚楠, 耿德源, 樊东, 施建成, 王平凯, 耿德源, 施建成
地表反照率是地表能量平衡的重要参量之一。本数据集为2020年植被生长季(6-10月)逐月的黑河流域典型站点无人机遥感地表反照率数据(花寨子站8月份的数据由于实验开展的技术问题缺失)。地表反照率算法为统计回归方法,即基于6S模型和大量的典型地物光谱反射率数据,建立的从窄波段反射率到宽波段反照率的经验回归模型。将该回归模型应用于无人机多光谱遥感传感器获得的地表反射率,最终得到0.2 m空间分辨率的地表反照率数据。本数据集经过了辐射定标、几何校正,与地面站点实测数据的验证结果显示,均方根误差为0.029。本数据集提供了超高分辨率的地表反照率数据,可以作为卫星遥感尺度和地面观测尺度之间的“桥梁”,并为从事高分辨率和超高分辨率遥感数据工作的科研工作者提供数据支持。
刘绍民, 刘绍民, 刘绍民, 周纪, 周纪, 董惟琛, 周纪, 周纪
归一化植被指数结合了不同波段的光谱信息,在研究植被长势、地物分类方面有重要作用。本数据集为2020年6-10月的黑河流域典型站点无人机遥感NDVI(Normalized Differential Vegetation Index)数据,空间分辨率为0.2 m。NDVI数据获取流程为将无人机拍摄后的单幅影像通过Pix4D mapper进行拼接,并由Pix4D mapper自动进行拼接和影像的植被指数计算。
刘绍民, 刘绍民, 刘绍民, 周纪, 周纪, 金子纯, 周纪, 王子卫, 王子卫, 周纪
地表温度是地表能量平衡的重要参量之一。本数据集为2020年6-10月逐月的黑河流域典型站点无人机遥感地表温度数据;飞行使用大疆M600 pro无人机搭载WIRIS Pro Sc热像仪,分别以湿地内的SD站、绿洲内的DM站和荒漠内的HZ站为中心,观测了地表温度获取了地表亮温图像,无人机的飞行高度约300m,热像仪的像素为336x256,图像的空间分辨率为0.4m。地表温度反演算法为改进的单通道算法,将该算法应用于无人机热红外遥感传感器获取的地表亮温数据,最终得到0.4m空间分辨率的地表温度数据。
刘绍民, 刘绍民, 刘绍民, 周纪, 周纪, 周纪, 王子卫, 王子卫, 周纪
数据包含青藏高原2020年七月份大通河流域十个典型水电站,包括:多龙水电站、沟寺口水电站、金星水电站、卡索峡水电站、连城水电站、纳子峡水电站、石头峡水电站、天王沟水电站、铁迈水电站、学科滩水电站。该航拍图片资料有助于分析大通河流域水电开发的现状。数据由本次科考小组人员通过使用大疆无人机RTK系列和御系列进行航拍,并通过大疆制图软件拼接。航拍图像数据清晰度高,可明显观察到水电站大坝类型、上下游水体面积、引水工程等以及水电站周边地形和土地利用状况。数据可应用于青藏高原水电开发相关研究领域,提供实地图片以作参考。
傅斌
地表温度(Land surface temperature, LST)是地球表面与大气之间界面的重要参量之一。它既是地表与大气能量交互作用的直接体现,又对于地气过程具有复杂的反馈作用。因此,地表温度不仅是气候变化的敏感指示因子和掌握气候变化规律的重要前提,还是众多模型的直接输入参数,在许多领域有广泛的应用,如气象气候、环境生态、水文等。伴随地学及相关领域研究的深入和精细化,学术界对卫星遥感的全天候地表温度(All-weather LST)具有迫切的需求。 本数据集的制备方法是一种基于新型地表温度时间分解模型的卫星热红外遥感-再分析数据集成方法。方法的主要输入数据为Aqua MODIS LST产品和GLDAS等数据,辅助数据包括卫星遥感提供的植被指数、地表反照率等。方法充分利用了卫星热红外遥感和再分析数据提供的地表温度高频分量、低频分量以及地表温度的空间相关性,最终重建得到较高质量的全天候地表温度数据集。 评价结果表明,本数据集具有良好的图像质量和精度,不仅在空间上无缝,还与当前学术界广泛采用的逐日1 km Aqua MODIS LST产品在幅值和空间分布上具有较高的一致性。当以MODIS LST为参考时,该数据集在白天和夜间的平均偏差(MBE)为0.08K至0.16K,偏差标准差(STD)为1.12K至1.46K。基于分布于黑河流域、东北、华北和华南地区的15个站点实测数据的检验结果表明,其MBE为-0.06K至-1.17K,RMSE为1.52K至3.71K,且在晴空与非晴空条件下无显著区别。 本数据集的时间分辨率为逐日2次,空间分辨率为1km,时间跨度为2000年-2021年(注:通过外推方式将缺少Aqua MODIS LST产品时段内的全天候地表温度补齐);空间范围包括我国陆域的主要区域(包含港澳台地区,暂不包含我国南海诸岛)及周边区域(72°E-135°E,19°N-55°N)。本数据集的缩写名为TRIMS LST(Thermal and Reanalysis Integrating Moderate-resolution Spatial-seamless LST),以便用户使用。需要说明的是,TRIMS LST的空间子集TRIMS LST-TP(中国西部逐日1 km全天候地表温度数据集(TRIMS LST-TP;2000-2021)V2)同步在国家青藏高原科学数据中心发布,以减少相关用户数据下载和处理的工作量。
张晓东, 周纪, 周纪, 周纪, 周纪, 唐文彬, 丁利荣, 马晋, 张旭
本数据集是2019年9月川藏铁路沿线典型植被无人机高光谱观测数据,使用的是大疆M600 Resonon成像系统的机载光谱仪。包括2019年在拉萨的草原区域观测的高光谱数据,自带经纬度。高光谱调查时基本为晴天。飞行前进行了白板校准;采集数据时设有靶标(即适于草地的标准反光布),用于光谱校准;设有地面标志点(即有字母的泡沫板照片),并记录了每个标志点的经纬度坐标,用于几何精确校准。无人机高光谱相机记录的dn值,可使用Spectronon Pro软件转换为反射率。高光谱数据用于提取不同植被类型光谱特征、植被分类、反演植被覆盖度等。
周广胜, 汲玉河, 吕晓敏, 宋兴阳
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
基于青藏高原土壤温湿度观测网玛曲站点建立的地基L波段微波辐射计观测系统(ELBARA-III,由欧洲航空局提供),本数据集囊括了水平和垂直极化的L波段亮温数据,地表及以下不同层土壤湿度和温度数据,地表通量(如感热、潜热、碳通量),气象要素数据(如降水、上下行长波/短波辐射、空气温度和湿度、气压)以及植被叶面积指数LAI和土壤性质等辅助数据。此多年尺度的数据集可用于提高对陆面过程、微波辐射过程的理解,验证SMOS和SMAP卫星亮温观测和土壤湿度反演结果,校验微波辐射传输模型中的假设条件,验证陆面模式输出以及再分析资料,反演土壤物理性质,量化陆-气间的水、碳、能量交换,并将帮助定量化地球系统模型中参数化方案的偏差和不确定性,从而提出相应改进方案。 ELBARA-III双极化亮温数据可通过测量的辐射计电压和校准的内部噪声温度计算得到。该数据质量可靠,其质量控制主要通过:1)对辐射计输出的原始电压数据(以800Hz采样频率)进行直方图检验,利用统计指标过滤射频干扰对ELBARA-III微波信号数据的影响;2)检查辐射计进行天空辐射测量时两天线端口的电压值是否相似,天线电缆有无损耗;3)分析仪器内部温度、主动冷源温度和环境温度;4)分析不同入射角度的双极化亮温的特点。 - 时间分辨率:30分钟 - 空间分辨率:入射角为40°~ 70°,间隔为5°,观测覆盖范围为3.31 m^2~ 43.64 m^2 - 测量精度:亮温,1 K;土壤水分,0.001 m^3 m^-3;土壤温度,0.1 °C - 单位:亮温,K;土壤水分,m^3 m^-3;土壤温度,°C /K
Bob Su, 文军
数据集包括2015年11月27日- 2016年3月26日阿勒泰基站(lon:88.07, lon: 44.73)地面被动微波亮温、多角度亮温、10分钟四分量辐射和雪温、雪坑日观测数据和逐时气象数据。 日雪坑参数包括:积雪分层、分层厚度、密度、粒度、温度。 这些数据存储在5个NetCDF文件中,TBdata.nc, TBdata-multiangle.nc, Ten-minute 4 component radiation and snow temperature.nc, Hourly meteorological and soil data.nc and Daily snow pit data.nc,以及readme.doc。 TBdata.nc 为六通道双偏振微波辐射计RPG-6CH-DP自动采集的两偏振三个通道的亮度温度。内容包括年、月、日、时、分、秒、Tb1h、Tb1v、Tb18h、Tb18v、Tb36h、Tb36v、入射角、方位角。 TBdata-multiangle.nc为两种极化的3个通道的7组多角度亮度温度。 包括年、月、日、时、分、秒、Tb1h、Tb1v、Tb18h、Tb18v、Tb36h、Tb36v、入射角、方位角。 The ten-minute 4 component radiation and snow temperature. nc 为4组分辐射和层状雪温度。 内容包括:年、月、日、时、分、SR_DOWN、SR_UP、LR_DOWN、LR_UP、T_Sensor、ST_0cm、ST_5cm、ST_15cm、ST_25cm、ST_35cm、ST_45cm、ST_55cm。 The hourly meteorological and soil data.nc为每小时天气数据和分层土壤数据。内容包括年、月、日、时、Tair、Wair、Pair、Win、SM_10cm、SM_20cm、Tsoil_5cm、Tsoil_10cm、tsoil_15cm、Tsoil_20cm。 The daily snow pit data.nc为人工雪坑数据。观测时间为当地时间上午8:00-10:100。内容包括年、月、日、雪深、thickness_layer1、thickness_layer2、thickness_layer4、thickness_layer5、thickness_layer6、Long_layer1、Short_layer1、Long_layer2、Short_layer2、Long_layer3、Short_layer4、Long_layer5、Short_layer5、Long_layer6、short_layer6、Stube、snow shovel_0-10、 雪铲_10-20、雪铲_20-30、雪铲_30-40、雪铲_40-50、雪叉_10、雪叉_15、雪叉_20、雪叉_25、雪叉_30、雪叉_35、雪叉_40、雪叉_45、雪叉_50、形状1、形状2、形状3、形状4、形状5。
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