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SWAT模型中国大气同化驱动数据集(CMADS V1.0)
China Meteorological Assimilation Driving Datasets for the SWAT model Version 1.0


CMADS(The China Meteorological Assimilation Driving Datasets for the SWAT model) 系列数据集引入世界各类再分析场及中国气象局大气同化系统(CLDAS)技术,利用数据循环嵌套、重采样,模式推算及双线性插值等多种技术手段而建立。CMADS数据集按照SWAT模型输入驱动数据格式进行了格式整理与修正,使SWAT模型可直接使用该数据集而不需要任何格式转换。CMADS系列数据集同时建立了两种格式的数据(.dbf和.txt),方便其他它模型应用人员及气象分析人员调用与分析。CMADS数据源介绍:气温、气压、比湿、风速驱动数据采用了2421个国家级自动站和业务考核的39439个区域自动站2008年1月以来地面基本气象要素逐小时观测数据以及相应时期的台站信息(台站经纬度、海拔高度),利用多重网格三维变分方法(STMAS),在NCEP/GFS背景场基础上制作地面基本要素分析场;其中,中国区域以外,只对NCEP/GFS背景数据做地形调整、变量诊断,并插值到分析格点;中国区域以内,利用STMAS算法,将经过前处理的NCEP/GFS背景数据和自动站观测融合,并与中国区域以外的数据进行拼接。降水:由多卫星与地面自动站降水融合而成。其中,中国区域以外采用NCEP-CPC制作的CMORPH卫星融合降水产品,中国区域采用CMORPH产品为背景场融合中国降水自动站观测制作的中国区域小时降水量融合产品。辐射:基于DISSORT辐射传输模型,获取来自FY2E卫星一级产品实时反演太阳短波辐射产品。主要以ISCCP资料为背景数据,利用大气辐射传输模式DISORT对FY2D/E标称图数据进行反演,计算出分析格点上的地面入射太阳总辐射辐照度。CMADSV1.0系列数据集空间覆盖整个东亚(0°N-65°N,60°E-160°E), 空间分辨率分别为CMADS V1.0版本: 1/3°,CMADS V1.1版本: 1/4°,CMADS V1.2版本: 1/8°及CMADS V1.3版本: 1/16°,以上分辨率均为逐日(CLDAS同化场基本分辨率为1/16°,保证了CMADS数据集最高分辨率达1/16°),时间尺度为2008-2016年。

本页发布的数据集为CMADSV1.0版本数据集(空间分辨率:1/3°。时间分辨率:逐日。空间覆盖范围:东亚(0°N-65°N,60°E-160°E)。提供要素:日平均2米温度,日最高\低2米温度,日累计24时降水量,日平均太阳辐射,日平均气压,日比湿度,日相对湿度,日平均10米风速,提供数据格式:dbf及txt。该驱动数据已在我国多个流域进行了驱动验证,效果表现良好。

数据集元数据介绍

CMADS--SWAT驱动数据总体存放路径说明:

数据集分为专门驱动SWAT模型的子数据驱动集与其他模型使用的数据驱动集

1)专门驱动SWAT模型的子数据集路径为:CMADS-V1.0\For-swat\

2)专门其他模型使用的子数据集路径为:CMADS-V1.0\For-other-model\

CMADS--SWAT驱动数据各子集文件路径及名说明

CMADS--SWAT驱动数据子集路径

1)CMADS的SWAT子数据驱动集(For-swat文件夹内),包含Station\与Fork\子目录。

其中Station\目录下为SWAT模型需要的所有输入数据(逐日)。以上输入数据分别位于以下目录:

Relative-Humidity-58500\ 日平均相对湿度(fraction)

Precipitation-58500\ 日累计降水量(mm)

Solar radiation-58500\ 日平均太阳辐射(MJ/m2)

Tmperature-58500\ 日最高、最低2米气温(℃)

Wind-58500\ 日平均10米风速(m/s)

CMADS--SWAT驱动数据子集命名格式

中国大气数据同化SWAT模型数据集(CMADS)的SWAT子集文件命名:

数据集代码由要素代码:R、P、S、T、W+维度格网数-经度格网数组成(经纬度网格数提取参见CMADS数据集使用手册.pdf)。

CMADS--SWAT驱动数据子集命名格式实体文件的内容描述:

数据集时间尺度:2008年-2016年间共9年数据文件

空间分辨率:1/3度

时间分辨率:逐日

要素数据存放格式:dbf

索引表存放格式:txt

CMADS--SWAT驱动数据子集索引表:

其中Fork\目录下为SWAT模型需要的所有站点索引表。以上输入数据索引表均可用以下索引表索引:

PCPFORK.txt 降水索引表

RHFORK.txt 相对湿度索引表

SORFORK.txt 太阳辐射索引表

TMPFORK.txt 温度索引表

WINDFORK.txt 风速索引表

CMADS其他模式驱动数据子集路径

CMADS的SWAT子数据驱动集(For-other-model文件夹内),包括常规模型需要的所有气象输入数据(逐日)。以上输入数据分别位于以下目录:

Atmospheric-Pressure-txt\ 日平均大气压强(hPa)

Average-Temperature-txt\ 日平均2米气温(℃)

Maximum-Temperature-txt\ 日最高2米气温(℃)

Minimum-Temperature-txt\ 日最低2米气温(℃)

Precipitation-txt\ 日累计降水(mm)

Relative-Humidity-txt\ 日平均相对湿度(fraction)

Solar-Radiation-txt\ 日平均太阳辐射(MJ/m2)

Specific-Humidity-txt\ 日平均比湿(g/kg)

Wind-txt\ 日平均10米风速(m/s)

For-other-model 子集文件命名:

CMADS_V1.0_PRS_纬度格网数-经度格网数.txt 日平均大气压强(hPa)

CMADS_V1.0_TMP_AVG_纬度格网数-经度格网数.txt 日平均2米气温(℃)

CMADS_V1.0_TMP_MAX_纬度格网数-经度格网数.txt 日最高2米气温(℃)

CMADS_V1.0_TMP_MIN_纬度格网数-经度格网数.txt 日最低2米气温(℃)

CMADS_V1.0_24h_PRE_纬度格网数-经度格网数.txt 日 24h 累计降水(mm)

CMADS_V1.0_RHU_纬度格网数-经度格网数.txt 日平均相对湿度(fraction)

CMADS_V1.0_SOR_纬度格网数-经度格网数.txt 日平均太阳辐射(MJ/m 2 )

CMADS_V1.0_SHU_纬度格网数-经度格网数.txt 日平均比湿(g/kg)

CMADS_V1.0_WIND_纬度格网数-经度格网数.txt 日平均10米风速(m/s)

数据存储信息

存储格式和读取:数据集存储格式分为SWAT子集文件(dbf文件),及其他模式数据集(txt文件)。

数据集附属说明文档:

metadata:元数据文档(CMADS_META_C.pdf)。

description:说明文档(CMADS_DOCU_C.pdf)。

数据总量:33.6GB

占用空间:35.2GB

时间范围:2008年-2016年

时间分辨率:逐日

地理范围描述:东亚

最西经度:60°E

最东经度:160°E

最北纬度:65°N

最南纬度:0°N

台站数量:58500站

空间分辨率: 1/3°×1/3°网格点

垂直范围:无

主要制作及其他贡献人:孟现勇,王浩,雷晓辉,师春香,刘时银,刘志辉,蔡思宇,胡佳军,张雪松,龙爱华,陈曦,殷刚,白磊,张涛,廖卫红,杨明祥,常顺利,赵红刚,赵求东,吉晓楠,武泓静,郑斌,曹开军

第一制作单位:中国水利水电科学研究院

合作制作单位:

中国气象局国家气象信息中心

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

新疆大学干旱生态环境研究所

西北太平洋国家实验室

美国马里兰大学

江西省气象信息中心

新疆大学资源与环境科学学院

中国科学院新疆生态与地理研究所

加拿大纽芬兰纪念大学

珠江水利综合技术中心


本数据要求的多篇文献引用

  1. Meng, X.; Wang, H.; Cai, S.; Zhang, X.; Leng, G.; Lei, X.; Shi, C.; Liu, S.; Shang, Y. The China Meteorological Assimilation Driving Datasets for the SWAT Model (CMADS) Application in China: A Case Study in Heihe River Basin. Preprints 2016, 2016120091 (doi: 10.20944/preprints201612.0091.v2).查看
  2. Meng,X.Y.,Wang,H.,Lei,X.H.,Cai,S.Y.,Wu,H.J.(2017).Hydrological Modeling in the Manas River Basin Using Soil and Water Assessment Tool Driven by CMADS. Tehnicki Vjesnik -Technical Gazette,24,(2),525-534.DOI: 10.17559/TV-20170108133334查看
  3. 孟现勇,师春香,刘时银,王浩,雷晓辉,刘志辉,吉晓楠,蔡思宇,赵求东.CMADS数据集及其在流域水文模型中的驱动作用——以黑河流域为例[J].人民珠江,2016,37(7):1-19.查看
  4. Shi C X, Xie Z H, Qian H, et al. China land soil moisture EnKF data assimilation based on satellite remote sensing data. Sci China Earth Sci, 2011, doi: 10.1007/s11430-010-4160-3.查看下载

相关文献(作者推荐)

  1. 孟现勇,吉晓楠,刘志辉等.SWAT模型融雪模块的改进与应用研究[J].自然资源学报.2014.29(3):528-539.查看
  2. 孟现勇,王浩,等.基于CMDAS驱动SWAT模式的精博河流域水文相关分量模拟、验证及分析[J]生态学报,2017.39(3)DOI:10.5846/stxb201608231719.查看
  3. 孟现勇,王浩等.基于CLDAS强迫CLM3.5模式的新疆区域土壤温度陆面过程模拟及验证[J].生态学报.2017,37(3),979-995.DOI:10.5846/stxb201508171717.查看
  4. 孟现勇,王浩等. XJLDAS同化驱动场及其强迫CLM3.5模式的新疆区域土壤湿度陆面过程模拟及验证[J].生态学报.2017,40(5).DOI:10.5846/stxb201608241728.查看
  5. 张涛,2013. 基于LAPS/STMAS的多源资料融合及应用研究[M]. 硕士学位论文,南京:南京信息工程大学。查看
  6. 师春香, 谢正辉. 2008,基于静止气象卫星观测的降水时间将尺度研究[J].地理科学进展, 27(4): 15-22.查看
  7. 任芝花,熊安元.地面自动站观测资料三级质量控制业务系统的研制[J].气象, 2007,(01) :19-24.查看
  8. 游然,卢乃锰: FY-2C 卫星降水估计产品 http://satellite.cma.gov.cn.查看
  9. Meng,X.Y., Yu,D.L., LIU,Z.H.(2015).Energy Balance-Based SWAT Model to Simulate the Mountain Snowmelt and Runoff–Taking the Application in Juntanghu Watershed (China) as an Example.Journal of Mountain Sciences,12(2),368-381.DOI:10.1007/s11629-014-3081-6.查看
  10. Meng, X.Y*.(2016).Snowmelt Runoff Analysis Under Generated Climate Change Scenarios for the Juntanghu River Basin in Xinjiang, China. Tecnologíaiy Ciencias del Agua,(4),41-54.查看

数据使用声明

为尊重知识产权、保障数据作者的权益、扩展数据中心的服务、评估数据的应用潜力,请数据使用者在使用数据所产生的研究成果中(包括公开发表的论文、论著、数据产品和未公开发表的研究报告、数据产品等成果),明确注明数据来源和数据作者。对于转载(二次或多次发布)的数据,作者还须注明原始数据来源。

中文发表的成果参考以下规范注明: 数据来源于黑河计划数据管理中心、寒区旱区科学数据中心(http://westdc.westgis.ac.cn)

英文发表的成果依据以下规范注明: The data set is provided by Cold and Arid Regions Sciences Data Center at Lanzhou (http://westdc.westgis.ac.cn)

资助项目

科技部科技基础性专项项目(2013FY111400),国家自然科学基金项目(41130641,41190084), 十二五科技支撑计划--南水北调中东线工程运行管理关键技术研究与示范(2015BAB07BO3),国家国际科技合作项目“多源资料降水和土壤水分融合研究” (2011DFG23150),公益性行业(气象)科研专项-多源土壤湿度业务数据的融合技术研究(GYHY201306045)


相关资源


    最近10条服务记录如下:

    1. 2017-11-23 厦门理工学院 张德健 用途:用于SWAT模型建模
    2. 2017-11-23 中科院水保所 史文海 用途:对黄土高原小流域的径流、泥沙、氮磷流失过程进行模拟。
    3. 2017-11-22 Catholic University of Murcia (Spain) Javier
    4. 2017-11-22 四川农业大学 罗鸿兵 用途:主要想了解小流域在不同天气下,径流的变化。
    5. 2017-11-21 河海大学 魏卿 用途:研究论文:《洪泽湖流域洪旱特征分析》,导师:薛联青教授
    6. 2017-11-18 中国科学院亚热带农业生态研究所 李勇 用途:项目类型:973 项目名称:农田氮磷径流流失污染与防控机制 项目编号:2017YFD0800100 项目简介:针对易产生地表径流区域(年径流量>200 mm, 径流系数>0.25; 简称径流易发区),明确旱作和水田的氮磷输入、积累、富集、流失之间,以及 与环境要素之间的定量化关系,解析农田氮磷径流流失特征,确定氮磷流失防控 关键因子;阐明控水、控肥与轮作的农田氮磷流失削减机理并研发防控技术;构 建氮磷径流流失综合防控模式,建立技术规程。 项目负责人:李勇 使用目的:用于数值模型模拟。
    7. 2017-11-16 长沙理工大学 叶红梅 用途:用于基于SWAT模型的湘江流域水文模拟
    8. 2017-11-15 中国科学院新疆生态与地理研究所 马晓飞 用途:建立固沙植被的稳定性指标体系,量化不同沙区的植被稳定性指标,阐明稳定性与植被-土壤-水文要素的关系及空间分异特征;建立综合植被、土壤、大气、水文诸要素与固沙植被稳定性的动力学模型,探索维持固沙植被稳定性的生态水文要素的临界条件,提出维持固沙植被稳定性发展的生态-水文阈值。
    9. 2017-11-15 日本东北大学 包贺年 用途:本人目前在日本东北大学读硕士课程,硕士毕业论文是关于未来城市建设和气候变化对洪水的影响,现准备以中国湖南为研究区域,需要土壤及气象等数据,故特此申请,望批准。 研究室名称:水環境システム学研究室。导师:小森大輔 副教授
    10. 2017-11-15 华中科技大学 叶盛 用途:石羊河流域的项目,需要用到地表径流的数据,同时完成我的毕业论文,《基于石羊河流域高空异构下SCS-CN水文模型径流预测的适用性》

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