山區小氣候因子精細數據服務
産品簡介
由于山區的氣象觀測站點比較少,氣象資料缺乏,同時(shí)地形對(duì)山區氣候的影響比較大,導緻山地氣候是一個複雜的氣候類型。采用模型來模拟山地氣候是氣象學(xué)和生态學(xué)學(xué)者的廣泛共識。随著(zhe)研究區域面(miàn)積的縮小,迫切需要高分辨率的空間栅格化的環境生态數據,即要求在小區域面(miàn)積上實現對(duì)環境生态因子的精細模拟和構建。
栅格數據源
數據名稱
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全國(guó)山區小氣候因子精細數據集
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數據類型
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栅格
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數據格式
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GRID
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時(shí)間序列
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/
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空間分辨率
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30m
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投影坐标系
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WGS84_UTM (Universal Transverse Mercator)
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覆蓋範圍
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中國(guó)全域
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數據簡介
本數據集包括太陽直接輻射,氣溫,降雨量3個方面(miàn)的數據。
太陽直接輻射
太陽直接輻射是指某一給定平面(miàn)上接收到的來自一個以太陽盤面(miàn)爲中心、很小立體角内的輻射量。地面(miàn)接收到的太陽直接輻射有99%以上的能(néng)量集中在0.3µm-3µm光譜波長(cháng)範圍内。假設在100km2的範圍内,每處接受的天文輻射值都(dōu)是相同的。太陽直接輻射的數據構建過(guò)程如下:
(1)獲取栅格的DEM數據
(2)坡度(slope)、坡向(xiàng)(aspect)和地形遮蔽度(hillshade)等相關地形因子的提取
(3)計算每月代表日的日出時(shí)角和日落時(shí)角
(4)計算離散時(shí)間段内的參數
(5)計算該微分單元時(shí)間段内的地形遮蔽數字模型
(6)計算月總直接太陽輻射
(7)結果檢驗
月平均氣溫
通過(guò)對(duì)氣象台站數據進(jìn)行合理的插值,得到試驗區内的各月的月平均氣溫數據。過(guò)程如下:
(1)把氣象站溫度數據按氣溫直減率法訂正到零海拔高度
(2)用普通克裡(lǐ)格方法對(duì)零海拔高度氣溫進(jìn)行插值
(3)實際高度平面(miàn)上氣溫的推算
(4)天文輻射影響下的溫度推算
(5)結果檢驗
月平均降水量
計算月平均降雨量是先利用和降雨量有關的5個變量:高程,台站的坡度,台站的坡向(xiàng),台站的經(jīng)度和緯度,采用多元線性回歸的方法得到各個月的回歸方程。然後(hòu)利用二次樣(yàng)條插值的方法對(duì)氣象台站的實測值和回歸值之間的殘差進(jìn)行插值,得到降雨量的殘差分布。最後(hòu)把兩(liǎng)者合并起(qǐ)來得到各個月的平均降雨量。計算過(guò)程如下:
(1)計算月平均降水量插值
(2)計算月平均降水量殘差
(3)合并前兩(liǎng)者的結果
(4)結果檢驗
産品樣(yàng)例
圖1 貴州某山區(100km2)的2月平均太陽直接輻射(輻射通量密度)與DEM的疊加圖
圖2 貴州某山區(100km2)的2月平均氣溫(單位:℃)與DEM的疊加圖
圖3 貴州某山區(100km2)的2月平均降水量(單位:mm)與DEM的疊加圖
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