Westdc Logo

黑河流域生态-水文遥感产品生产算法研究与应用试验

编号:KZCX2-XB3-15 | 类型:中国科学院西部行动计划项目

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游生物量观测数据集

本数据集为在张掖市大满水分控制实验场、EC站点、超级站和石桥一社样地测量的作物生物量数据。
1) 测量目的
生物量数据测量的目的在于:获取黑河流域下垫面上作物的生物量,作为先验知识用于植被生物物理参数反演和生态水文模型校正和验证。
2) 测量仪器与原理
测量仪器:天平(精度0.1g)、烘箱。
3) 测量地点与内容
a.大满小麦水分控制实验场
分别在2012-5-17、2012-5-23、2012-5-29、2012-6-3、2012-6-9、2012-6-14、2012-6-24、2012-7-5、20127-12测量小麦生物量。
b. EC站点
分别在2012-5-14、2012-5-21、2012-5-25、2012-5-31、2012-6-7、2012-6-13、2012-6-23、2012-6-28、2012-7-3、2012-7-13、2012-7...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域30m/月合成植被指数(NDVI/EVI)数据集

黑河流域30m/月植被指数(NDVI/EVI)数据集提供了2011-2014年的月度NDVI/EVI合成产品,该数据利用我国国产卫星HJ/CCD数据兼具较高时间分辨率(组网后2天)和空间分辨率(30m)的特点构造多角度观测数据集,以平均合成MC法作为主算法进行合成,备用算法采用VI法。同时,将多源数据集主要观测角作为质量描述符的一部分,以辅助分析合成植被指数残留的角度效应。每月获取的遥感数据能够提供比单天传感器数据更多的角度和更多次的观测,但由于传感器的在轨运行时间及性能差异,多时相、多角度观测数据的质量参差不齐。因此,为有效利用多时相、多角度观测数据,本算法在利用多源数据集进行植被指数合成前,设计了对多源数据集的数据质量检查,去除了较大误差观测及不一致的观测。在黑河中游农田区域的验证结果表明,联合多时相、多角度观测数据的NDVI/EVI合成结果与地面实测数据具有较好的一致性(R2=0.8...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游土壤呼吸观测数据集

本数据集为利用开路式土壤碳通量测量系统LI-8100(LI-COR,Lincoln,NE,USA)在大满超级站定点测量的土壤呼吸速率。
1) 测量目的
土壤呼吸速率测量的目的在于:利用LI-8100测定土壤呼吸日变化特征,为评估干旱区农田生态系统碳循环和碳平衡提供科学依据与参数。
2) 测量仪器与方式
测量仪器:开路式土壤碳通量测量系统LI-8100(LI-COR,Lincoln,NE,USA)。
测量方式:土壤呼吸室放置在PVC圈(直径10 cm,高度5 cm)上,PVC圈插入土壤1~2 cm,在测定的前1 d安置。采用全自动观测,利用太阳能板进行供电,采用仪器自带数据采集仪,自动记录观测数据。
3) 测量时间
土壤呼吸速率主要在玉米的主要生长季进行持续观测,具体时间为2012年6月19日一9月15日。
4) 数据处理
定期从数据采集仪上拷贝出观...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游叶绿素观测数据集

本数据集为采用叶绿素仪(SPAD)在张掖市大满水分控制实验场、EC站点、超级站和石桥样地测量的玉米叶片叶绿素数据。
1) 测量目的
叶绿素数据测量的目的在于:获取黑河流域下垫面上作物叶片的叶绿素含量,作为参数应用于植被辐射传输模型,以及其他生物物理参数的反演。
2) 测量仪器与原理
测量仪器:叶绿素仪(SPAD)。
3) 测量地点与内容
a.大满小麦水分控制实验场
分别在2012-5-17、2012-5-23、2012-5-29、2012-6-3、2012-6-9、2012-6-14、2012-6-24、2012-7-5、20127-12测量12个水分处理的小麦叶片叶绿素含量。
b.EC站点
分别在2012-5-14、2012-5-21、2012-5-25、2012-5-31、2012-6-7、2012-6-13、2012-6-23、2012-6-28、2012-7-3、2012-...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游株高观测数据集

本数据集为用卷尺在张掖市大满水分控制实验场、EC站点、超级站和石桥样地测量的植被株高数据。
1) 测量目的
株高数据测量的目的在于:获取黑河流域下垫面上植被的株高,作为先验知识用于植被反演和生态水文模型。
2) 测量仪器
测量仪器:卷尺。
3) 测量地点与内容
a、 大满小麦水分控制实验场
分别在2012-5-17、2012-5-23、2012-5-29、2012-6-3、2012-6-9、2012-6-14、2012-6-24、2012-7-5、20127-12测量小麦株高。
b、 EC站点
分别在2012-5-14、2012-5-21、2012-5-25、2012-5-31、2012-6-7、2012-6-13、2012-6-23、2012-6-28、2012-7-3、2012-7-13、2012-7-18、2012-7-23、2012-8-3、2012-8-12、2012-8-28测...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域30m/月合成叶面积指数(LAI)数据集

黑河流域30m/月合成叶面积指数(LAI)数据集提供了2011-2014年的月度LAI合成产品,该数据利用我国国产卫星HJ/CCD数据兼具较高时间分辨率(组网后2天)和空间分辨率(30m)的特点构造多角度观测数据集,考虑地表分类和地形起伏影响,算法针对不同植被类型特点选择适宜的一体化模型参数化方案,基于查找表方法反演LAI。每月获取的遥感数据能够提供比单天传感器数据更多的角度和更多次的观测,但由于传感器的在轨运行时间及性能差异,多时相、多角度观测数据的质量参差不齐。因此,为有效利用多时相、多角度观测数据,首先设计了数据质量检查方案。利用黑河上游大野口地区与中游盈科、临泽等地区的9个森林样方,20个农田样方和14个稀树草原样方的LAI地面观测数据验证7月份LAI,反演结果与测量结果吻合得很好,平均误差小于1;此外联合多时相、多角度观测数据的LAI反演结果与地面实测数据具有较好的一致性(R2=...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游渠道流量测量数据集

本数据集包含了2012年05月22日(夏灌二轮)、2012年06月18日(夏灌三轮)、2012年07月16日(秋灌一轮)和2012年8月8日(秋灌二轮)渠道流量测量数据。
1.1 观测目的
针对斗渠和毛渠渠道流量观测,获取进入最小灌溉单元(社)的实际水量,为灌溉优化配水试验提供参考数据;为涡动、生物物理参数等其他观测试验提供水量数据;为盈科灌区各斗渠调查数据提供参考。
1.2观测仪器与原理
观测仪器:便携式流速仪(Flowatch),产地:瑞士,流速观测精度:0.1m/s;水尺,观测精度:1cm。
观测原理:该仪器属于机械式流速仪,根据水轮转速来计算流体流速。利用流速仪观测0.6倍渠道中心水位流速,通过观测点渠道工程断面参数和水位计算出的流体断面面积,从而计算出渠道流量。
1.3 观测地点与观测内容
观测点包括:盈科灌区的盈一分支三斗(石桥村六社、上二社和下二社)、四斗(石桥村七社、八社和...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游PLMR反演土壤水分数据集

本数据集包含HiWATER黑河中游人工绿洲试验区共计5个PLMR飞行日的土壤水分遥感反演产品,飞行日期分别为:2012年6月30日,7月7日,7月10日,7月26日,8月2日。利用三角度(7°,21.5°,38.5°)双极化共六个通道的PLMR亮温观测,并结合Levenberg-Marquardt优化算法,对土壤水分(SM)、植被含水量(VWC)和地表粗糙度参数(Hr)同时进行三参数反演,得到空间分辨率700m的土壤表面体积含水量(单位cm3/cm3,代表约5cm深度的平均含水量)。本数据集格式为asc,投影为UTM(中央经线47°N)。土壤水分的反演结果通过生态水文无线传感器网络和人工土壤水分同步观测数据进行了验证,结果表明土壤水分产品的总体精度在0.05cm3/cm3左右,其中7月7日与7 月10日的反演精度可达0.04cm3/cm3左右。利用PLMR亮温反演得到的黑河中游绿洲土壤水分...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域1km/5天光合有效辐射吸收比例(FPAR)数据集

黑河流域光合有效辐射吸收比例数据集提供了2013-2014年的光合有效辐射吸收比例数据产品。光合有效辐射吸收比例(FPAR)是光合有效辐射穿过冠层到达地表又被反射从冠层穿出过程中被冠层吸收的光合有效辐射占全部光合有效辐射的比例,它是由植被冠层生理生态特性以及结构特性所决定。本数据集算法在基于能量守恒的FPAR反演方法的基础上发展而来,为体现直散射辐射在冠层中路径和被吸收概率的不同,发展了一种区分直射与散射的FPAR反演模型。算法能够反演植被冠层直射部分FPAR、散射FPAR及总FPAR,反演得到的瞬时FPAR与观测FPAR间RMSE为0.0289,R2为0.8419。...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域1km/5天合成叶面积指数(LAI)数据集

黑河流域1km/5天合成叶面积指数(LAI)数据集提供了2010-2014年的5天LAI合成结果,该数据利用Terra/MODIS、Aqua/MODIS、以及国产卫星FY3A/MERSI和FY3B/MERSI传感器数据构建空间分辨率1km、时间分辨率5天的多源遥感数据集。多源遥感数据集可在有限时间内提供比单一传感器更多的角度和更多次的观测,但是,由于传感器的在轨运行时间及性能差异,多源数据集的观测质量参差不齐。因此,为更有效的利用多源数据集,算法首先对多源数据集进行了质量分级,根据观测合理性分为一级数据、二级数据、三级数据。三级数据为受薄云污染的观测,不用于计算。质量评估及分级的目的是为LAI反演时最优数据集的选择及反演算法流程设计提供依据。叶面积指数产品反演算法设计为区分山地平地、区分植被类型使用不同模型的神经网络法反演。基于全球DEM图和地表分类图,针对草地和农作物等连续植被采用PRO...