2008年7月8日在临泽站加密观测区开展L&K波段机载微波辐射计航空遥感地面同步观测，共进行了土壤水分，地表辐射温度观测。 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）。观测样方和采样次数：荒漠微波同步P1至P6样带，每条样带17个观测点，每个观测点一次观测， 观测点有相应照片。预处理数据为土壤体积含水量。数据存储：Excel。 2．地表辐射温度观测。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：荒漠微波同步P1至P6样带，每条样带17个观测点，每个观测点3次重复，观测点有相应照片。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 。 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。

预试验期间，2007年12月5日至12月15日在冰沟流域加密观测区开展了积雪光谱观测。观测的目的有两个：一是检验预定观测方案的可行性；二是为遥感反演提供验证数据集。所有数据均采用ASD光谱仪（新疆气象局光谱仪）获得。 观测内容包括： 1）2008年12月5日、12月6日、12月7日在冰沟寒区水文气象观测站附近选择积雪场进行积雪光谱的随机观测。 2）2008年12月10日在BG-A研究区进行MODIS和Terra MISR同步积雪光谱观测。 3）2008年12月13日、12月14日在BG-A进行的积雪纯像元和混合像元光谱特征分析试验。 4）2008年12月15日在BG-A选择积雪场进行积雪多角度光谱特征观测，使用的是寒旱所自制多角度观测架。 该数据集包括7个子文件夹，根据测量日期命名，测量日期分别为2007年12月5日、12月6日、12月7日、12月10日、12月13日、12月14日、12月15日，其中每个文件夹下包含原始数据和预处理数据，并附有数据说明。

2008年3月24日在冰沟流域开展的高光谱（PHI）航空地面同步观测，为积雪遥感参数反演提供了基本数据集。 观测内容包括： 1）雪特性分析仪观测，观测变量包括雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等，该测量在BG-A样地进行。 2）积雪参数观测，包括飞机过境时（11:11-12:35BJT）同步的雪表面温度（手持式红外温度计），分层雪深温度（针式温度计），雪粒径（手持式显微镜），雪密度（铝盒方式）。该观测分别在BG-A1、BG-A2、BG-B、BG-D、BG-E、BG-F5个样地进行。每个样点内有3个随机采样单元（ESU），例如E-1样点内，分为1、2和3ESU。 3）积雪反照率观测（总辐射表）。该观测在样地BG-A1进行。 4）积雪光谱观测（新疆气象局ASD光谱仪），该观测在样地BG-A11进行。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。

2008年5月28日在临泽站加密观测区开展了ASTER卫星地面同步观测试验。观测内容包括土壤水分，地表辐射温度，地物光谱，BRDF。ASTER数据未获得。 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。观测样方和观测次数：荒漠东西样带（包含40个子样方，每个子样方角点环刀1次采样）、荒漠南北样带（包含9个子样方，每个子样方角点环刀1次采样）、五里墩农田样方9个小样方中点采样，中心的5号样方加密，4个角点也采样（每个测点环刀1次采样，ML2X土壤水分速测仪1次观测）。预处理数据为土壤体积含水量。数据存储：Excel。 2．地表辐射温度观测；观测仪器：手持式红外温度计（寒旱所5#，寒旱所6#），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：荒漠东西样带（包含40个子样方，每个子样方内14－30次观测）、荒漠南北样带（包含9个子样方，每个子样方内12－30次观测）。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．地物光谱；观测仪器：北师大ASD光谱仪，350-2 500 nm，40%参考板。观测地点：五里墩农田样方和荒漠过渡带。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。 4．BRDF；观测仪器：北师大ASD光谱仪，350-2 500 nm； 40%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。观测地点：五里墩农田样方和荒漠过渡带。样本类型：玉米，荒漠过渡带灌丛。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。 5. 手工测量LAI；观测地点：五里墩农田样方和临泽站内样方。观测项目：LAI，株高，间距。LAI测量方案：（1）利用直尺和三角板，抽样测量和记录叶片长和宽，样方作物总株数，样方大小，计算出作物的平均叶片面积，乘上样方内总株数，得出估算的作物总的叶片面积后，除以样方面积，得到的是观测样方每天的LAI测量平均值；（2）利用LI-3100测量LAI。株高测量方案：用卷尺测量样方内制种玉米的父本和母本的高度。间距测量方案：用卷尺分别测量制种玉米父本和母本的行距，株距和垄距。存储方式：此数据为处理后数据，文件格式为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。

2008年3月29日在冰沟流域加密观测区开展的Ka&K波段机载微波辐射计航空遥感地面同步观测，为积雪微波辐射特性及参数反演，尤其是雪深与雪水当量研究提供了基本数据集。 观测内容包括：1）雪特性分析仪观测，观测变量雪密度、雪复介电常数、雪体积含水量、雪重量含水量等，该测量在样地BG-A进行。2）积雪参数观测，包括雪深（塑料直尺），分层雪深温度（针式温度计两个测量值的平均值），雪粒径（手持显微镜），雪密度（环刀法）及卫星过境时同步的雪表面和雪土界面温度温度（手持式红外温度计），该观测分别在4个样地BG-A、BG-B、BG-EF、BG-I进行，其中BG-A测量（18个点），其它3个样地测量20个点。分层标准为挖积雪剖面，自上而下每10cm均匀分层，如果最后剩下的深度超过10cm而不足15cm则以一层划分。 该数据集包括原始数据和预处理数据2个文件夹。

利用热像仪ThermaCAM SC2000、ThermaCAM S60于2008-05-20，2008-05-24，2008-05-28，2008-05-30，2008-06-01，2008-06-04，2008-06-16，2008-06-29，2008-07-07，2008-07-08，2008-07-11分别在盈科绿洲玉米地样地、花寨子荒漠样地1，花寨子荒漠样地2、花寨子荒漠玉米地、临泽草地加密观测区获取了获取视场角为24°×18°组分辐射温度数据，并同时拍摄同视场的光学照片。热像仪拍摄高度约为1.2m，其同步机载数据包括红外广角双模式成像仪WiDAS（Wide-angle Infrared Dual-mode line/area Array Scanner）、成像光谱仪OMIS-II飞行数据，星载数据包括Landsat TM和ASTER。

2008年03月15日，在阿柔样方2和阿柔样方3开展了Envisat ASAR数据的地面同步观测试验。 Envisat ASAR数据为AP模式，VV/VH极化组合方式，过境时间约为11:35BJT。阿柔样方2和阿柔样方3均为4Grid×4Grid，每个Grid为30m×30m。为保证同步效率，仅在每个Grid的角点进行采样测量。 在阿柔样方2采用POGO便携式土壤水分传感器获得土壤温度、土壤体积含水量、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电常数实部及虚部；针式温度计获得0-5cm平均土壤温度；手持式红外温度计获得3次地表辐射温度；并采用100cm^3环刀取土经烘干获得重量含水量、土壤容重及体积含水量。 在阿柔样方3采用POGO便携式土壤水分传感器获得土壤温度、土壤体积含水量、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电常数实部及虚部；ML2X土壤水分速测仪获取土壤体积含水量；针式温度计获得0-5cm平均土壤温度；手持式红外温度计获得3次地表辐射温度；并采用100cm^3环刀取土经烘干获得重量含水量、土壤容重及体积含水量。地表粗糙度信息请参见“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 ”元数据。此外，还在阿柔样方1开展了同步探地雷达观测。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地面数据集。

本数据集为盈科绿洲玉米地与小麦地的生化组分测量参数的预处理数据集。测量的参数包括叶面积指数、叶绿素含量、叶片含水量。其中小麦的测量时间为2008年5月25日-2008年6月8日，玉米地的测量时间为2008年6月18日-2008年7月4日，非连续观测。其中使用LAI-2000测量叶面积指数；SPAD叶绿素仪测量叶绿素；烘箱与天平测量叶片的水分含量。本数据集可为遥感反演叶面积指数、叶绿素、水分等提供输入参数及验证数据。 实体数据包含4个文件，除说明文件readme.txt外，小麦样点坐标.xls，小麦.xls是小麦的生化组分测量参数，盈科玉米地.xls是张掖盈科的玉米测量参数。

2008年5月28日在盈科绿洲与花寨子荒漠加密观测区进行了ASTER同步观测，地面数据包括ASD光谱数据、LAI、LI-6400光合速率、反照率、辐射温度、覆盖度和太阳分光光度计CE318大气参数数据。 测量内容： （1）CE318太阳分光光度计大气参数数据：本数据集为利用法国CIMEL公司生产的太阳分光光度计测量得到的大气参数。测量地点为花寨子荒漠样地2。CE318太阳分光光度计通过直接太阳辐射测量数据，可以反演出非水汽通道的光学厚度、瑞利散射、气溶胶光学厚度，水汽通道936nm测量数据可以获得大气气柱的水汽含量，水平能见度也可从CE318数据导出。本次测量采用了北京师范大学的CE318，其可提供1020nm、936nm、870nm、670nm和440nm共5个波段的光学厚度，可以利用936nm测量数据反演大气柱水汽含量。本数据包括原始数据和处理后的大气数据。原始数据以CE318特有文件格式*.k7存储，可用ASTPWin软件打开，并附带说明文件ReadMe.txt ；处理后文件包括利用原始数据反演获得光学厚度、瑞丽散射、气溶胶光学厚度、水平能见度和近地表大气温度，以及参与计算的太阳方位角、天顶角、日地距离修正因子和大气柱质量数。数据以Excel格式保存。 （2） LI-6400光合仪数据，测量对象为盈科绿洲玉米地玉米的光合作用等。其数据包括原始数据和处理数据。原始数据以仪器自定义格式保存，可用记事本等常用软件打开。处理数据以Excel保存。数据参数见数据文件中。 （3） ASD光谱仪数据。利用ASD（Analytical Sepctral Devices）光谱仪测量盈科绿洲玉米地、花寨子荒漠样地2的光谱数据。其中，盈科绿洲玉米地测量仪器为中国科学院遥感应用研究所的光谱仪（350-2500nm），采样方式为冠层垂直观测和条带观测；花寨子荒漠样地2测量仪器为北京农科院光谱仪（350-1603nm），采样方式为植被（红砂）和裸土垂直观测和条带观测。数据包括原始数据与记录数据、处理后的反射率数据。本数据的原始数据为ASD标准格式，可利用其自带软件ViewSpec打开。处理后的反射率数据以Excel格式保存。 （4）植被覆盖度数据。测量对象为盈科绿洲玉米地的玉米与小麦。测量方式：利用自制覆盖度观测仪，相机在距地面2.5m至3.5m高度拍摄地面照片，同时在照片范围内放置长度已知的物体（皮尺、竹竿等）来标定照片的面积大小，利用GPS确定照片拍摄的位置，并记录下与覆盖度、拍摄环境相关的信息。覆盖度原始数据包括覆盖度光学照片与覆盖度数据记录两部分。利用LAB色度空间变换技术，提取光学照片绿色植被覆盖度（参考覆盖度处理数据）。本数据包括经过LAB色度空间变换提取的植被影像和植被覆盖度数据。植被覆盖度数据可由记事本打开。 （5）热像仪ThermaCAM SC2000测量的辐射温度。测量对象为盈科绿洲玉米地内的玉米、小麦和裸土的辐射温度。仪器获取视场角为24°×18°组分辐射温度数据，并同时拍摄同视场的光学照片。热像仪拍摄高度约为1.2m。本数据包括原始数据与记录、仪器黑体定标数据。原始数据可利用配套处理软件ThermaCAM Researcher 2001，也可将数据在该软件中转换为其他格式，自行编程读取。仪器黑体定标数据以Excel格式存储。 （6） 固定自记点温计测量的辐射温度。测量样地为盈科绿洲玉米地和花寨子荒漠玉米地、花寨子荒漠样地2。其中，盈科绿洲玉米地具有3台仪器，测量对象为玉米冠层和垄间裸土以及小麦冠层；花寨子荒漠玉米地具有1台仪器，测量对象为玉米冠层；花寨子荒漠样地2有2台仪器，测量对象为植被（红砂）冠层和荒漠裸土。仪器的视场角约为10°，垂直向下观测，采样间隔为1s。架设高度见数据文档。仪器设定比辐射率为0.95。本数据包括原始数据与经过黑体定标、比辐射率纠正后的处理数据。均以Excel格式保存。 （7）反照率数据，测量对象为盈科绿洲玉米地内的行播玉米。测量仪器包含短波表的上表电压值，下表电压值，后经过表的敏感系数转换成反照率数据。下表视场半径R与探头高度H的关系为：R = 10H。本数据以Excel存储。 （8） LAI等冠层结构数据，测量样地为盈科绿洲玉米地。测量方法为：利用皮尺、卷尺、直尺测量在盈科绿洲玉米地测量玉米和小麦每株各叶片的最大长度和最大宽度。利用室内扫描真实叶面积与最大长度和最小宽度的转换系数，获得叶面积指数。这一天室内系数来自于当天对贴在硬板上叶片真实面积的扫描数据。本数据以Excel保存。 （9）光合有效辐射比率（FPAR：Fraction of Photosynthetically Active Radiation）数据，测量对象为盈科绿洲玉米地样地内的玉米与小麦。测量仪器为SUNSCAN冠层分析仪、数码相机。分上，下三段测量，并同时测量入射和反射PAR。FPAR=（到达冠层PAR－地表透射PAR－冠层反射PAR+地表反射PAR）/到达冠层PAR。APAR=FPAR×到达冠层PAR 。本数据以Word格式的表格保存。 （10）手持式红外温度计测量的辐射温度数据。测量对象为盈科绿洲玉米地、盈科小麦地、花寨子荒漠玉米地、花寨子荒漠样地2。其中，盈科绿洲玉米地、盈科小麦地、花寨子荒漠玉米地为行播作物，采样方式为垂直垄和顺垄条带测量；花寨子荒漠样地2沿对角线条带测量. 数据包括原始数据与处理数据，处理数据为经过黑体定标后的温度。原始数据为Word的doc格式。处理后的数据以Excel格式保存。

2008年6月22日，在扁都口加密观测区开展PROBA CHRIS卫星同步地面样方调查、照相法测量LAI、地物光谱、土壤水分、BRDF。 1. 样方调查数据存储：Excel格式表格。主要调查项目有：GPS点号、物种、株数、高度、叶绿素含量、盖度、鱼眼照相、生物量。（1）GPS点号用GARMIN GPS 76记录。（2）物种采用人工识别法。（3）株数采用人工计数法。（4）高度用卷尺测量，4－5个重复。（5）叶绿素含量用SPAD 502 叶绿素仪测量，5个重复。（6）覆盖度采用人工估计的方法。（7）生物量取50cm×50cm样品，称鲜重，杀青后烘干，称干重。 2. 照相法测量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。观测对象：玉米、荒漠灌丛、杨树。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。具体拍摄情况见数据说明文档。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。 3. 地物光谱。观测仪器：ASD FieldSpec光谱仪，350～2 500 nm。参考板信息：20%参考板。观测目标：草地、大麦、油菜的地物光谱。数据存储：数据包括原始数据和部分预处理后的数据。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。 4. BRDF观测。观测仪器：ASD FieldSpec光谱仪，350～2 500 nm；参考板信息20%参考板；样本类型：草地、大麦、油菜。存储方式： 本数据集包括原始数据和部分处理后数据，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。 本数据集包括： （1）光谱仪观测数据处理结果 （2）土壤水分测量记录表 （3）多角度光谱观测（BRDF）观测数据 （4）样方调查记录表 （5）油菜地积分球观测数据 （6）LAI-2000测量所得LAI数据记录 （7）同步CHRIS卫星影像数据 （8）鱼眼相机照片及记录表数据

2007年10月18日，在扁都口样方1和扁都口样方2开展了Envisat ASAR数据的地面同步观测试验。 Envisat ASAR数据为AP模式，VV/VH极化组合方式，过境时间约为11:17BJT。扁都口样方1和扁都口样方2均为3Grid×3Grid，每个Grid为30m×30m正方形，共计25个采样点（包含中心点和角点）。 与卫星过境同步，在扁都口样方1和扁都口样方2，采用Hydra probe水分仪测得土壤温度、土壤体积含水量、土壤盐分（s/m）及土壤电导率（s/m）；手持式红外温度计获得地表辐射温度；并采用100cm^3环刀取土经烘干获得重量含水量、土壤容重及体积含水量。同时还对植被一些参数进行了相关调查，主要包括植被高度、覆盖度、植被含水量。 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及正向模型提供基本的地面数据集。

2008年3月17日在扁都口加密观测区开展了针对Landsat TM的地面同步观测试验，试验的目的是通过地物格网化波谱测量结果，探索地物亚象元波谱空间变异特点及规律，对寒旱区地物波谱特性进行分析。在此基础上，为典型地物目标与背景模型波谱模型数据库提供数据资料，为遥感影像模拟，遥感数据空间尺度转换提供基础数据。 地面同步测量的样方包括扁都口C1样地、扁都口G1样地、扁都口W1样地、扁都口W2样地、扁都口B1样地、扁都口B2样地。样方类型包括草地、麦茬地、深翻地、油菜茬地。在平坦、均质区域内选择区域中心布设样方。分别选择90m×90m、450m×450m作为三种不同尺度格网采样区。在90m×90m、450m×450m样方区内将用9×9格网划分，这样三种样方分别被划分为81个10m×10m、50m×50m的子格网。三种格网的具体含义为：以30m×30m、150m×150m作为卫星传感器的基础分辨率，在此基础上考虑单一象元八邻域象元对中心象元的贡献。并且将每个象元划分为9个子象元，探索亚象元波谱与整个象元波谱之间的规律。由于样点之间距离较远，90m×90m样方采用测绳、标志杆布设样方的方式实现，450m×450m样方采用GPS布设控制点方式实现。采样方法为剖面线测量，通过对每一个子样方中心剖面线的测量来代表整个样方像元的波谱，通过多次测量波谱统计平均值，来代替对子样方的全采样。测量路线采用巡回方式，这样可以最大限度地节省人力物力，加快波谱测量速度，保证波谱测量的准同步性。 测量的参数包括：光谱数据、地表温度、大气参数、土壤剖面重量含水量（0-1cm、1-3cm、3-5cm）、表层土壤冻融深度、土壤粗糙度。时间范围大约为11:10-13:30。 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。 测量方式：1、波谱数据测量 （1）在测量前将测量点位坐标输入GPS或采用测绳确定测量点位，对仪器进行充电。 （2）同步测量开始前半小时到达试验场，检查仪器设备状态，分配测量参与人员任务。 （3）测量前15分钟前开机进行预热，使仪器暗电流值稳定后开始测量。 （4）记录天气状况、场地情况和测量人员。设定文件存储路径，设定波谱平均次数、暗电流和参考板采样次数。去除暗电流，对积分时间进行优化。 （5）对地物进行走测测量，注意在测量的过程中身体和自身阴影不在波谱仪视场范围内。每隔1分钟左右（根据天气情况进行调整）测量参考板。 （6）将测量结果进行记录，对地物照相记录，导出测量数据，关闭仪器和笔记本电脑。 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。数据文件可以用Microsoft Office软件打开。 大气参数是太阳分光光度计CE318通过直接太阳辐射测量数据，可以反演出非水汽通道的光学厚度、瑞利散射、气溶胶光学厚度，水汽通道936nm测量数据可以获得大气气柱的水汽含量。根据需要，其数据可以获得550nm处的各种参数，从而在MODTRAN或者6S等软件的辅助下获得水平能见度。在扁都口获得了与 MODIS和TM同步当天的大气参数和一些常规观测的大气参数数据，为进行各个遥感影像和地面测量数据的大气纠正提供有效参考数据。可以认为本数据为该地区当时的大气参数参考数据，为当天的TM同步大气纠正提供参考。 含水量测量方法是：取0-1cm、1-3cm、3-5cm土样，放入自封袋，然后用微波炉烘干，计算其土壤重量含水量。 土壤冻结深度的测量方法是通过用筷子插入地表感觉土壤硬度或者将土壤表层冻结层直接挖出测量冻结层厚度，来判断冻结深度。直尺直接测量，当土壤硬度较大并且有冰晶时，认为土壤冻结；反之，则认为土壤未冻。数据可以用Microsoft Office软件打开。 本数据集包括9个文件，分别为：TM数据、太阳分光光度计测量数据、扁都口B1样地测量数据、扁都口B2样地测量数据、扁都口C1样地测量数据、扁都口G1样地测量数据、扁都口W1样地测量数据、扁都口W2样地测量数据和地物波谱数据。