OpenET geeSEBAL Monthly Evapotranspiration v2.1

projects/openet/assets/geesebal/conus/gridmet/monthly/v2_1
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Kataloginhaber
OpenET
Dataset-Verfügbarkeit
2015-10-01T00:00:00Z–2026-09-01T00:00:00Z
Ersteller des Datasets
Kontakt
support@openetdata.org
Earth Engine-Snippet
ee.ImageCollection("projects/openet/assets/geesebal/conus/gridmet/monthly/v2_1")
Intervall
1 Monat
Tags
evapotranspiration gridmet-derived landsat-derived monthly openet publisher-dataset water water-vapor

Beschreibung

Google Earth Engine-Implementierung des SEBAL-Modells (Surface Energy Balance Algorithm for Land).

Eine Übersicht über die aktuelle geeSEBAL-Version finden Sie in Laipelt et al. (2021), die auf den ursprünglichen Algorithmen von Bastiaanssen et al. (1998) basiert. In der OpenET-geeSEBAL-Implementierung werden zusätzlich zu NLDAS-2- und gridMET-Datasets Daten zur Oberflächentemperatur aus Landsat Collection 2 als sofortige bzw. tägliche meteorologische Eingaben verwendet.

Der automatisierte statistische Algorithmus zur Auswahl der heißen und kalten Endmember basiert auf einer vereinfachten Version des CIMEC-Algorithmus (Calibration using Inverse Modeling at Extreme Conditions) von Allen et al. (2013). Dabei werden Quantile von LST- und NDVI-Werten (Normalized Difference Vegetation Index) verwendet, um Endmember-Kandidaten im Landsat-Bereich auszuwählen. Die Kandidaten für die kalten und feuchten Endmember werden in gut bewachsenen Gebieten ausgewählt, während die Kandidaten für die heißen und trockenen Endmember in den am wenigsten bewachsenen landwirtschaftlichen Flächen ausgewählt werden.Basierend auf den ausgewählten Endmembern geht geeSEBAL davon aus, dass im kalten und feuchten Endmember die gesamte verfügbare Energie in latente Wärme umgewandelt wird (mit hohen Transpirationsraten), während im heißen und trockenen Endmember die gesamte verfügbare Energie in sensible Wärme umgewandelt wird. Schließlich werden die Schätzungen der täglichen Evapotranspiration auf der Grundlage der Verdunstungsfraktion von Momentanschätzungen hochskaliert, wobei davon ausgegangen wird, dass sie tagsüber konstant ist und sich Bodenfeuchtigkeit und Advektion nicht wesentlich ändern.

Auf Grundlage der Ergebnisse der OpenET-Studie zur Genauigkeitsbewertung und zum Vergleich wurde der OpenET-geeSEBAL-Algorithmus wie folgt geändert:

  1. Die vereinfachte Version von CIMEC wurde durch zusätzliche Filter zur Auswahl der Endmember verbessert, darunter die Verwendung des USDA Cropland Data Layer (CDL) und Filter für NDVI, LST und Albedo.
  2. Korrekturen für die LST für Endmember basierend auf vorherigen Niederschlägen.
  3. Definition von NLDAS-2-Windgeschwindigkeitsgrenzwerten zur Verringerung der Modellinstabilität während der atmosphärischen Korrektur.
  4. Verbesserungen bei der Schätzung der täglichen Netto-Strahlung unter Verwendung von FAO-56 als Referenz (Allen et al., 1998).

Insgesamt hängt die Leistung von geeSEBAL von topografischen, klimatischen und meteorologischen Bedingungen ab. Die Empfindlichkeit und Unsicherheit sind höher bei der Auswahl von heißen und kalten Endmembern für die automatische CIMEC-Kalibrierung und niedriger bei meteorologischen Eingaben (Laipelt et al., 2021 und Kayser et al., 2022). Um Unsicherheiten im Zusammenhang mit komplexem Gelände zu verringern, wurden Verbesserungen hinzugefügt, um die LST und die globale (einfallende) Strahlung an der Oberfläche (einschließlich des umweltbedingten Temperaturgradienten, der Neigung und des Aspekts) zu korrigieren und die Auswirkungen topografischer Merkmale auf den Endmember-Auswahlalgorithmus des Modells und die ET-Schätzungen zu berücksichtigen. OpenET Collection v2.1

OpenET Collection v2.1 ist eine neu verarbeitete und aktualisierte Version von Collection v2.0. Sie wurde hauptsächlich entwickelt, um bekannte Probleme von v2.0 zu beheben. Außerdem wurden kleinere Modellverbesserungen und Aktualisierungen der Eingabedaten vorgenommen. Es ist zu erwarten, dass es zwischen den beiden Erfassungsversionen für einige Orte und Zeiten deutliche Unterschiede bei der ET geben wird. Hier einige der Updates und Änderungen:

  • Zusätzliche Cloud-Prüfung und ‑Filterung, um Landsat-Bilder mit nicht maskierten Wolken und/oder umfangreicher Schneedecke zu überspringen.
  • Die Verarbeitung wurde wiederholt, um Aktualisierungen der meteorologischen Eingabedatasets NLDAS-2 und GRIDMET zu berücksichtigen.
  • Einbindung des jährlichen NLCD-Produkts des USGS für alle Modelle, die Informationen zur Landbedeckung erfordern.
  • Einbindung der neuesten USDA CDL für alle Modelle, für die Informationen zum Erntetyp erforderlich sind.
  • Die Interpolation wurde aktualisiert, sodass die monatliche ET nur berechnet wird, wenn für alle Tage im Monat interpolierte Werte vorhanden sind. Dadurch wird die Anzahl der Monate mit „count=0“ in bewölkten/verschneiten oder Zeiträumen mit geringer Abdeckung reduziert.
  • Anwendung einer Emissivitätskorrektur zur Behebung eines bekannten Problems in Landsat-LST-Daten.

Weitere Informationen

Bänder

Bänder

Pixelgröße: 30 Meter (alle Bänder)

Name Einheiten Pixelgröße Beschreibung
et mm 30 Meter

Tatsächliche Gesamtevapotranspiration (ET)

count Anzahl 30 Meter

Anzahl der wolkenfreien Beobachtungen im Monat, die in die Interpolation einbezogen wurden

Bildattribute

Bildeigenschaften

Name Typ Beschreibung
build_date STRING

Datum, an dem die Assets erstellt wurden

build_status STRING

Der Status kann „permanent“ oder „provisional“ sein. Als „vorläufig“ gekennzeichnete Bilder können in Zukunft aktualisiert werden.

cloud_cover_max DOUBLE

Maximaler CLOUD_COVER_LAND-Prozentwert für Landsat-Bilder, die in die Interpolation einbezogen werden

Sammlungen STRING

Liste der Landsat-Sammlungen für Landsat-Bilder, die in die Interpolation einbezogen werden

core_version STRING

OpenET-Kernbibliotheksversion

end_date STRING

Enddatum des Monats

et_reference_band STRING

Band in „et_reference_source“, das die täglichen Referenz-ET-Daten enthält

et_reference_resample STRING

Räumlicher Interpolationsmodus zum Resampling von täglichen Referenzdaten für die ET

et_reference_source STRING

Erhebungs-ID für die täglichen Referenzdaten zur geschätzten Einnahme

image_source_count DOUBLE

Anzahl der für die Interpolation verwendeten Szenenbilder

interp_days DOUBLE

Maximale Anzahl von Tagen vor und nach dem Datum jedes Bildes, die in die Interpolation einbezogen werden sollen

interp_method STRING

Methode, die zum Interpolieren zwischen Landsat-Modellschätzungen verwendet wird

interp_source_count DOUBLE

Anzahl der verfügbaren Bilder in der Sammlung von Interpolationsquellenbildern für den Zielmonat

mgrs_tile STRING

MGRS-Gitterzonen-ID

model_name STRING

OpenET-Modellname

model_version STRING

OpenET-Modellversion

scale_factor_count DOUBLE

Skalierungsfaktor, der auf das Zählband angewendet werden soll

scale_factor_et DOUBLE

Skalierungsfaktor, der auf das ET-Band angewendet werden soll

start_date STRING

Startdatum des Monats

units_et STRING

Einheiten des „et“-Bands

Nutzungsbedingungen

Nutzungsbedingungen

CC-BY-4.0

Zitate

Quellenangaben:
  • Laipelt, L., Kayser, R.H.B., Fleischmann, A.S., Ruhoff, A., Bastiaanssen, W., Erickson, T.A. und Melton, F., 2021. Langzeit-Monitoring der Evapotranspiration mit dem SEBAL-Algorithmus und Google Earth Engine Cloud Computing. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 178, S.81–96. doi:10.1016/j.isprsjprs.2021.05.018

  • Bastiaanssen, W.G., Menenti, M., Feddes, R.A. und Holtslag, A.A.M., 1998. Ein Fernerkundungsalgorithmus für die Oberflächenenergiebilanz für Land (Surface Energy Balance Algorithm for Land, SEBAL). 1. Formulierung. Journal of Hydrology, 212, S.198–212. doi:S0022-1694(98)00253-4

  • Kayser, R.H., Ruhoff, A., Laipelt, L., de Mello Kich, E., Roberti, D. R., de Arruda Souza, V., Rubert, G.C.D., Collischonn, W. und Neale, C.M.U., 2022. Bewertung der Unsicherheiten bei der automatisierten Kalibrierung von geeSEBAL und der meteorologischen Reanalyse zur Schätzung der Evapotranspiration in subtropischen feuchten Klimazonen. Agricultural and Forest Meteorology, 314, S.108775. doi:10.1016/j.agrformet.2021.108775

  • Allen, R.G., Burnett, B., Kramber, W., Huntington, J., Kjaersgaard, J., Kilic, A., Kelly, C. und Trezza, R., 2013. Automatisierte Kalibrierung des METRIC-Landsat-Evapotranspirationsprozesses. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 49(3), S.563–576. doi:10.1111/jawr.12056

DOIs

Die Earth Engine nutzen

Code-Editor (JavaScript)

var dataset = ee.ImageCollection('projects/openet/assets/geesebal/conus/gridmet/monthly/v2_1')
  .filterDate('2024-01-01', '2025-01-01');

// Compute the annual evapotranspiration (ET) as the sum of the monthly ET
// images for the year.
var et = dataset.select('et').sum();

var visualization = {
  min: 0,
  max: 1400,
  palette: [
    '9e6212', 'ac7d1d', 'ba9829', 'c8b434', 'd6cf40', 'bed44b', '9fcb51',
    '80c256', '61b95c', '42b062', '45b677', '49bc8d', '4dc2a2', '51c8b8',
    '55cece', '4db4ba', '459aa7', '3d8094', '356681', '2d4c6e',
  ]
};

Map.setCenter(-100, 38, 5);

Map.addLayer(et, visualization, 'OpenET geeSEBAL Annual ET');
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