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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

面向陆面模拟的中国土壤数据集

本数据集的源数据来源于第二次土壤普查的1:100万中国土壤图和8595个土壤剖面。本数据包括剖面深度、土层厚度、砂粒、粉粒、粘粒、砾石、容重、孔隙度、土壤结构、土壤颜色、pH值、有机质、氮、磷、钾、可交换阳离子量、可交换的氢、铝、钙、镁、钾、钠离子和根量。数据集还提供了数据质量控制信息。
数据为栅格格式,空间分辨率为30弧秒。为便于使用CLM模型,土壤数据分为8层,最到深度为2.3米(i.e. 0- 0.045, 0.045- 0.091, 0.091- 0.166, 0.166- 0.289, 0.289- 0.493, 0.493- 0.829, 0.829- 1.383 and 1.383- 2.296 m)
数据文件说明:
1 Soil profile depth PDEP.nc
2 Soil layer depth "LDEP.nc LNUM.nc"
3 pH V...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域1km/5天合成植被覆盖度(FVC)数据集

黑河流域1km/5天合成植被覆盖度(FVC)数据集提供了2011-2014年的5天FVC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。将全国划分为不同植被区划、地类,分别计算植被指数(NDVI)与FVC的转换系数,采用计算的转换系数查找表和1km/5天合成NDVI产品生产区域1km/5天合成FVC产品。黑河流域1km/5天合成FVC产品通过高分辨率数据可以直接获得植被覆盖比例,减轻低分辨率数据异质性的影响;另外,选择植被生长变化的典型时期,通过对每一个像元时间序列植被指数进行拟合得到每个像元对应的生长曲线参数;再配合土地利用图和植被分类图,寻找区域的代表性均一像元用于训练植被指数的转换系数。通过与黑河流域高分辨率ASTER参考FVC结果相比,首先联合地面...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域250m/1km月合成植被覆盖度(FVC)数据集

黑河流域250m/1km月合成植被覆盖度(FVC)数据集提供了2011-2014年的月FVC合成结果,该数据利用MODIS的植被指数产品MOD13A2和MOD13Q1,基于像元二分法生产。

黑河生态水文遥感试验:黑河流域中游作物叶片气孔导度观测数据集

本数据集为叶片气孔计Leaf Porometer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作物叶片气孔导度数据。
1) 测量目的
气孔导度数据测量的目的在于:获取黑河流域下垫面上作物叶片的气孔导度,作为先验知识用于作物生长模型参数、作物生物物理参数反演、蒸散发估算等用途。
2) 测量仪器
测量仪器:叶片气孔计Leaf Porometer。
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测量小麦叶片气孔导度。
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-...

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/月合成光合有效辐射吸收比例(FAPAR)数据集

黑河流域30m/月合成光合有效辐射吸收比例(FAPAR)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,考虑不同植被类型,基于土地覆盖分类图,结合30m/月合成叶面积指数(LAI)产品,采用基于能量守恒的FAPAR-P模型,进行月合成FAPAR产品生产。算法从能量守恒原理出发,考虑植被间及土壤与植被间的多次反弹,也考虑了天空散射光等多种因素的影响,通过分析光子与冠层作用的过程,从光子在植被冠层内的运动和发生多次散射时的再碰撞概率相等为出发点,建立了均匀连续植被FAPAR模型。此外,分析多种影响因素对FAPAR模型的影响,其中土壤和叶片反射率、聚集指数、G函数在针对不同情况采用不同取值。算法具有很高的动态性,对于不同的土壤背景、植被类型、辐射条件、光照与观测几何、天气...

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...

黑河生态水文遥感试验:黑河流域净初级生产力(NPP)数据集

生物生产力是指生物及其群体甚至更大尺度(包括生态系统及生物圈)生命有机体的物质生产能力,它随环境不同而发生变化,因此,它又成为环境变化和地球系统健康与否的指示物。植被的净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)指绿色植物在单位时间单位面积上由光合作用产生的有机物质总量(GPP)中扣除自养呼吸(Autotrophic Respiration,Ra)后的剩余部分。黑河流域的NPP产品主要围绕光能利用率模型的重要参数PAR以及FPAR进行了算法的改进和产品生产.提出了区分直射与散射辐射的FPAR反演模型以及基于静止与极轨卫星相结合的PAR反演方法。最终,利用光能利用率模型,生产黑河流域净初级生产力数据集。算法提高了数据产品的时空分辨率,产品精度也有了明显提高。

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...