雪深(Snow Depth,SD)是表征积雪厚度的关键参数,对理解区域水循环、能量平衡及气候变化影响具有重要意义。针对现有遥感、再分析和模拟的积雪深度产品存在较大不确定性,以及在复杂地形区域精度不足等问题。本项目利用随机森林算法,结合AMSR-E,AMSR2,NHSD和GlobSnow、ERA-Interim、MERRA2等雪深产品和相关环境因子变量,用地面观测站点的实测雪深数据训练与验证模型,最终融合生成1980-2019年北极(北纬66°34以北)空间分辨率为0.25°的日尺度雪深数据产品。通过实测雪深数据验证发现,其相关系数(R2)达0.79,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别为8.5cm 和3.5cm。本数据集可为北极水文模拟、陆面过程模型的数据同化提供重要的数据支撑。
| 采集时间 | 1980/09/01 - 2019/05/31 |
|---|---|
| 采集地点 | 北极 |
| 数据量 | 5.2 GiB |
| 数据格式 | *.tif |
| 数据空间分辨率(/米) | 0.25° |
| 数据时间分辨率 | 日 |
| 坐标系 | WGS84 |
AMSRE 是由美国国家航空航天局(NASA)地球观测系统的Aqua卫星和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的GCOM-W1卫星上的微波扫描辐射计收集的数据 (https://nsidc.org/data/ae_dysno),来自NASA的AMSRE(AMSR-E)提供从2002年6月19日到2011年10月3日的雪深数据集,而来自JAXA的AMSRE(AMSR2)则从2012 年7月2日至今持续提供全球每日雪深数据。GlobSnow 受欧空局资助,其雪深产品是一个协同数据集,它利用先进的数据同化方案,将卫星被动微波数据(来自SSM/I和AMSR-E等传感器)与地面气象站的雪深观测数据相结合(https://www.globsnow.info/),但9月部分数据存在缺失。NHSD数据是国家青藏高原科学数据中心(https://poles.tpdc.ac.cn/) 提供的北半球长时间序列雪深数据产品。ERA5-Interm是欧洲是中期天气预报中心生产的全球陆面再分析数据集(https://apps.ecmwf.int/datasets/data/interim-full-daily/),为日值数据。MERRA-2是 NASA全球建模与同化办公室发布的再分析数据(https://disc.gsfc.nasa.gov/datasets/)。
通过重采样,将AMSR-E,AMSR2,NHSD和GlobSnow、ERA-Interim、MERRA2等数据集的空间分辨率统一为0.25°。采用随机森林算法,通过融合以上数据产品、环境因子,借助实测雪深数据进行模型训练和验证,生成一套时序更完整的积雪深度数据集。
基于实测站点数据集,采用均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、决定系数(R2)和偏差四个指标评估积雪深度数据的精度。数据融合过程中,为确保时空一致性,将验证范围限定在北纬66°34以上地区,时间序列为1980-2019年。数据集验证采用实测站点数据进行验证。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | 2020YFA0608501 | 北极陆地环境变化及其效应研究 | 国家重点研发计划 |
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| # | 标题 | 文件大小 |
|---|---|---|
| 1 | 积雪深度 |
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7OpNbsAU
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