黑河综合遥感联合试验:临泽站加密观测区机载WiDAS地面同步观测数据集(2008年6月29日)

2008年6月29日在临泽站加密观测区开展机载红外广角双模式成像仪WiDAS(Wide-angle Infrared Dual-mode line/area Array Scanner)航空飞行的地面同步观测。WiDAS由4个CCD相机、1个中红外热像仪(AGEMA 550)和1个热红外热像仪(S60)组成, 能同时获取可见光/近红外(CCD)波段5个角度、中红外波段(MIR)7个角度和热红外波段(TIR )7个角度的数据。地面同步观测主要包括土壤水分、地表辐射温度、地物光谱、BRDF、LAI-2000测量LAI和鱼眼相机测量LAI。 1.土壤水分观测;观测目标:0-5cm表层土壤。观测仪器:环刀(体积50cm^3), ML2X土壤水分速测仪。观测样方和采样次数:自东向西第六、七、航线下LY06和LY07样方(环刀9次观测),五里墩农田样方(6个观测点,每个观测点环刀1次采样,ML2X土壤水分速测仪3次重复采样)。预处理数据为土壤体积含水量。样方数据存储:Excel。 2.地表温度辐射观测;观测仪器:手持式红外温度计(寒旱所5#,寒旱所6#,地理所);仪器均经过定标(请参考手持红外温度计定标数据.xls)。观测样方和采样次数:自东向西第六航线和第七航线下LY06和LY07样方(每个样方49个观测点,每个观测点3次重复)、五里墩农田样方(选多个观测点,每个观测点3次重复)。预处理数据根据热红外定标数据(标准源为黑体),将各仪器的实测温度与相应黑体温度进行直线拟合,求得拟合方程,再利用上述拟合的方程,对观测的原始观测数据进行定标处理。数据存储:Excel。 3.玉米冠层组分温度观测;观测项目:玉米冠层组分温度,包括6个方向:顶逆(冠层顶逆光),顶顺(冠层顶顺光),中逆(冠层中植株1/2高度处逆光),中顺(冠层中植株1/2高度处顺光),光照土(无遮荫裸土),遮荫土(有遮荫裸土)。观测样方和采样次数:五里墩农田样方,每个观测方向20次记录。观测时间在飞机过境时间的前后5分钟内。观测仪器:手持式红外温度计(寒旱所5#)。 4.地物光谱;观测仪器:北师大ASD光谱仪,350~2 500 nm。参考板信息:6月15日前使用40%参考板,之后改换成20%参考板。观测样方:五里墩农田样方。观测目标:玉米地、土壤、含水量已知的土壤等地物光谱。数据存储:数据包括原始数据和预处理后的数据。原始数据是光谱仪直接产生的二进制文件,用ViewSpecPro软件可以打开,详细观测记录见数据文件每天的观测记录;预处理得到的为反射率数据,格式为文本格式。 5.多角度光谱;观测仪器:北师大ASD光谱仪,350~2 500 nm;参考板信息6月15日前使用40%参考板,之后改换成20%参考板;多角度观测架包括北京师范大学旧多角度观测架一台、北师大2008年新制多角度观测架一台、遥感所新制多角度观测架一台。观测样方:五里墩农田样方。样本类型:玉米。存储方式: 本数据集包括原始数据和处理后数据,原始数据由二进制文件和记录表构成,二进制文件可由ViewSpecPro软件读取;处理后的反射率和透射率是文本格式。 6.鱼眼相机测量LAI;观测仪器:佳能EOS40D相机和佳能EF15/28鱼眼镜头以及相机支架。观测样方:五里墩农田样方。观测对象:玉米。拍摄方法:大部分照片为从上向下拍摄,较高的作物拍摄时采取从下向上拍摄,特殊情况下,比如光线太强时,采取向下倾斜45度拍摄。具体拍摄情况见当天鱼眼相机测量记录。存储方式:该数据包括拍摄的原始照片,以及用can_eye5.0软件处理以后的结果。原始照片格式为JPG,处理结果文件格式为Excel表格。 7.LAI-2000测量LAI;观测仪器:LAI-2000。观测样方:临泽站内样方、五里墩农田样方。观测对象:玉米存储方式:在每天的记录表中记录了测量时间、视角盖度数、观测模式和重复次数,以及当天的天气情况等。LAI-2000每隔一段时间导出数据一次,以txt存放的数据,每个数据有唯一的ID号,后期处理中根据每条记录的ID号来确定数据。 本数据集包括原始数据以及后处理数据。原始数据包括Word记录表格和txt数据文件;后处理数据为Excel表格。 样方样带的分布和编号信息请参见元数据“黑河综合遥感联合试验:临泽站加密观测区样方样带布置”,样方位置见临泽站加密观测站样方样带坐标.xls。

黑河综合遥感联合试验:扁都口加密观测区L&K波段机载微波辐射计地面同步观测数据集(2008年5月25日)

2008年5月25日,在扁都口加密观测区开展了针对机载微波辐射计(L&K波段)的地面同步观测试验。测量内容主要为地表土壤温度、地表粗糙度和探地雷达。 1. 土壤温度:扁都口样带1、扁都口样带2、扁都口样带3、扁都口样带4、扁都口样带5、扁都口样带6、扁都口样带7测量了土壤温度。 2. 粗糙度测量:采用粗糙度板和照相机测量。处理结果:数据中文件名中含有“result”字段的文件为粗糙度的处理结果,第一列为表面高度均方根高度,其实只有一个值,所以该列数据都相同;第二列为距离,第三列为相关函数值。当相关函数值为1/e时的距离值为相关长度;单位为:cm。由于地表粗糙度在一定时期内变化不大,所以在该天前后的样方内的地表粗糙度都可以采用今天的数据。存在问题:从数据看,由于测量人员经验不足,某些照片效果不好。通过人工读取照片上的地表起伏剖面,得到1cm间隔的地表起伏高度值,写入记事本文件。然后通过程序计算地表的粗糙度中的均方根高度和相关长度。 本数据可为发展和验证主动微波遥感反演土壤水分及冻融状态算法提供基本的地面数据集。 3. 探地雷达 同时测量探地雷达和TDR数据。 本数据集包括: (1)粗糙度照片和预处理数据 (2)土壤温度同步数据 (3)样方和样带坐标点数据 (4)探地雷达数据 (5)微波辐射计数据 数据都处理为Excel格式和记事本文件存储。

黑河综合遥感联合试验:临泽站-临泽草地站飞行区机载成像光谱仪OMIS-II数据集(2008年6月6日)

本数据集为机载OMIS-II传感器于2008年06月06日获取,地点在临泽站-草地站飞行区。 因为OMIS-II为扫描成像传感器,原始数据受辐射畸变比较明显,且飞机姿态变化的影响,图像内相邻像元空间位置关系不稳定,所以这里发布的是经过辐射校正,辐射定标和几何粗校正后的数据。辐射校正采用矩匹配(moment match)方法,可以消除辐射响应非均匀性、条带噪声和smile现象。辐射定标采用飞行前实验室内测量的定标系数,定标单位是W/(m^2·sr·um)。几何粗校正利用了与图像同步获取的POS数据进行了航带图像的重建,图像目视质量有了很大的提高。几何粗校正图像需要利用几何控制点进行几何精校正之后才能与其他带地理坐标的数据配套,这里提供每一条航带的几何控制点,用户可以自己进行几何精校正。作为例子,这里提供临泽站和临泽草地站周边的几何精校正和大气校正图像。另外,因为OMIS-II传感器扫描总视场达到73°,而飞机的窗口较小,所以扫描线左右两端受到机舱的遮挡,虽然经过辐射校正对图像有所恢复,但还是推荐只使用中部未受遮挡的图像。未经几何粗校正的OMIS-II原始数据和同步获取的短波红外高光谱(SWPHI)原始数据存档,需提交申请并通过审批后才能获得。几何粗校正处理时间为2008年10月,辐射校正和定标处理时间为2010年1月。 本数据集的原始数据包括13条航线。各航线的飞行时间如下表: {| ! 序号 ! 航线名称 ! 文件名 ! 开始时间hh:mm:ss ! 纬度 ! 经度 ! 海拔 ! 图像行数 ! 结束时间 ! 纬度 ! 经度 ! 海拔 |- | 1 || 1-13 || 2008-06-06_09-32-22_DATA.BSQ || 09:56:32 || 39.167 || 100.044 || 2945.9 || 5718 || 10:02:53 || 39.362 || 100.191 || 2936.7 |- | 2 || 1-12 || 2008-06-06_10-02-38_DATA.BSQ || 10:08:42 || 39.373 || 100.193 || 2956.1 || 5565 || 10:14:53 || 39.182 || 100.049 || 2953.1 |- | 3 || 1-11 || 2008-06-06_10-14-39_DATA.BSQ || 10:19:51 || 39.177 || 100.039 || 2931.2 || 5432 || 10:25:54 || 39.363 || 100.179 || 2958.3 |- | 4 || 1-10 || 2008-06-06_10-25-39_DATA.BSQ || 10:31:50 || 39.376 || 100.182 || 2959.7 || 5396 || 10:37:50 || 39.190 || 100.041 || 2952.7 |- | 5 || 1-9 || 2008-06-06_10-37-35_DATA.BSQ || 10:43:06 || 39.179 || 100.026 || 2956.4 || 5399 || 10:49:06 || 39.368 || 100.169 || 2939.0 |- | 6 || 1-8 || 2008-06-06_10-48-51_DATA.BSQ || 10:55:20 || 39.383 || 100.174 || 2943.2 || 5643 || 11:01:36 || 39.1922 || 100.029 || 2944.8 |- | 7 || 1-7 || 2008-06-06_11-01-22_DATA.BSQ || 11:07:04 || 39.185 || 100.0175 || 2947.2 || 5306 || 11:12:58 || 39.373 || 100.159 || 2943.9 |- | 8 || 1-6 || 2008-06-06_11-12-43_DATA.BSQ || 11:18:57 || 39.386 || 100.162 || 2948.1 || 5604 || 11:25:10 || 39.196 || 100.018 || 2950.5 |- | 9 || 1-5 || 2008-06-06_11-24-56_DATA.BSQ || 11:30:22 || 39.188 || 100.006 || 2934.0 || 5469 || 11:36:26 || 39.378 || 100.149 || 2935.4 |- | 10 || 1-4 || 2008-06-06_11-36-12_DATA.BSQ || 11:42:30 || 39.389 || 100.151 || 2935.4 || 5570 || 11:48:41 || 39.198 || 100.007 || 2949.0 |- | 11 || 1-3 || 2008-06-06_11-48-27_DATA.BSQ || 11:54:21 || 39.205 || 100.005 || 2915.2 || 5028 || 11:59:57 || 39.380 || 100.138 || 2908.8 |- | 12 || 1-2 || 2008-06-06_11-59-42_DATA.BSQ || 12:06:00 || 39.395 || 100.142 || 2931.0 || 5523 || 12:12:08 || 39.205 || 99.999 || 2950.0 |- | 13 || 1-1 || 2008-06-06_12-11-53_DATA.BSQ || 12:18:17 || 39.197 || 99.985 || 2916.5 || 5451 || 12:24:20 || 39.389 || 100.131 || 2907.9 |}

黑河综合遥感联合试验:扁都口加密观测区MODIS、ALOS PALSAR和AMSR-E地面同步观测数据集(2008年5月24日)

2008年5月24日,在扁都口加密观测区开展了针对MODIS、ALOS PALSAR和AMSR-E的地面同步观测,ALOS PALSAR数据未获取。测量内容主要为地表温度、土壤水分、地物光谱、植被覆盖度和探地雷达。 1. 地表温度:扁都口样方1:草地;扁都口样方2:油菜地;扁都口样方3:油菜地;扁都口样方4:麦地 扁都口样方5:大麦和油菜混合地 2. 土壤水分:采用WET土壤水分速测仪。取样样带:扁都口样方2油菜地。 3. 探地雷达:同时测量探地雷达和WET土壤水分速测仪数据。 4. 波谱测量仪器采用的是ASD Fieldspec FRTM(Boulder, Co, USA),波谱范围为350nm-2500nm,在可见光近红外波段波谱分辨率为3nm,在短波红外波谱分辨率为10nm。数据为ASCII格式,可以使用记事本、写字板等软件打开。文件前5行为文件头,描述了数据的相关信息;之后两列数据,一列代表波长,一列代表反射率(百分反射率)。原始文件夹中后缀为.txt的文件不是反射率,是计算反射率的中间文件。原始数据中文件为ASD自带格式,用ASD Viewspec软件打开。地表温度测量使用的仪器是手持式红外温度计,测量了地表的红外辐射温度和土壤表层的物理温度。同时记录了测量点的地表类型。测量使用的是手持式红外温度计的近距离测量模式。土壤水分测量数据采用WET土壤水分速测仪和环刀测量。数据文件可以用Microsoft Office软件打开。 本数据集包括: (1)土壤水分测量数据(包括WET土壤水分速测仪和环刀测量) (2)地表温度测量数据 (3)探地雷达测量数据 (4)地表覆盖度照片及预处理数据 (5)地物光谱数据 (6)卫星影像数据

黑河综合遥感联合试验:阿柔加密观测区地表粗糙度数据集

本数据包括上游寒区水文试验中阿柔样方1(A1),阿柔样方2(A2),阿柔样方3(A3),阿柔样带1(L1),阿柔样带2(L2),阿柔样带3(L3),阿柔样带4(L4),阿柔样带5(L5)和阿柔样带6(L6)中各采样点的粗糙度测量原始照片,及表面高度标准离差(cm)和相关长度(cm)的计算结果。每个采样点均按照南北向和东西向分别测量1次,粗糙度板长110cm,测量点间距1cm。阿柔各样方在预试验期时为3Grid×3Grid,加强试验期时扩展为4Grid×4Grid,每个Grid均为30m×30m;阿柔各样带为南北向朝向,样带上各采样点间距为100m。相片命名规则如下,以A3-1EW为例,表示阿柔样方3(A3)中的1号采样点东西向的粗糙度板测量照片。本数据可为发展和验证微波遥感算法提供基本的地面数据集。 粗糙度数据通过数码照相采集,然后在ArcView软件下,对照片中每根辐条的顶端以及板子的四角做手工数字化采样,获得其图像坐标值,经过几何校正后,计算得到每根辐条的高度,然后按公式计算表面高度标准离差和表面相关长度。其计算公式见《微波遥感》第二卷234-236页。 粗糙度数据中首先是样点名称,之后数据正文包括4列(编号、文件名、标准离差、相关长度)。每一个文件名,即txt文件对应一张采样照片,标准离差(cm)与相关长度(cm)即代表了粗糙度。之后是每张照片中101根辐条的长度,属于中间结果,用以检查校正。 本数据集按照每个样方和样带分别组织,共包括9个文件夹,分别为:ARou_SampleArea1,ARou_SampleArea2,ARou_SampleArea3,ARou_SampleLine1,ARou_SampleLine2,ARou_SampleLine3,ARou_SampleLine4,ARou_SampleLine5和ARou_SampleLine6。

黑河综合遥感联合试验:冰沟-阿柔飞行区L波段机载微波辐射计和红外热像仪数据集(2008年4月1日下午)

本数据集为L波段机载微波辐射计和红外热像仪传感器于2008年04月1日下午获取,地点在冰沟-阿柔飞行区。 其中L波段频率为1.4GHz,后视35度观测,获取双极化(H和V)信息。飞机12:48(北京时间,下同)从张掖机场起飞,16:35降落。13:20-13:58在冰沟摄区工作,观测了8-2、8-6、8-11和8-17四条航线,飞行高度5000m左右,飞行速度260km/hr左右。14:04-15:27完成预定的阿柔10条航线飞行任务,15:33-15:53加飞了6-2、6-3和6-4线,飞行高度4100m左右,飞行速度260km/hr左右。16:12飞过7-9水库定标线,航高100m,但水面结冰,完成观测。 原始数据分为三部分,分别为微波辐射计数据、红外热像仪数据和GPS数据。其中微波辐射计L波段属非成像观测,由文本文件记录瞬时观测获得的数码值,GPS数据记录飞行时的经纬度以及飞机姿态参数等,热像仪波长范围7.5-13微米,视场角24×18º,320×240像元。使用微波辐射计观测数据时需要根据定标系数将记录的数码值转换为亮温值(定标系数文件与原始观测数据归档在一起)。同时,通过微波辐射计和GPS各自的时钟记录,可以将微波观测与GPS记录联系起来,给微波观测匹配地理坐标信息。由于微波辐射计观测分辨率较粗,数据处理中一般忽略飞机的航偏、翻滚以及俯仰效应。根据使用目标及飞行相对航高(H),在定标和坐标匹配后,还可以将观测信息栅格化,L和K波段的分辨率(x)与观测足迹(footprint)可以认为一致,参考分辨率为:L波段,x=0.3H。经过以上各步处理后,可以获得用户能够直接使用的产品。红外热像仪数据需要进行几何校正并镶嵌才能使用,但该日热像仪数据不完整且几何变形大,目前还难以使用。