OpenET geeSEBAL Monthly Evapotranspiration v2.1

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信息

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目录所有者
OpenET
数据集可用时间
2015-10-01T00:00:00Z–2026-04-01T00:00:00Z
数据集生产者
联系人
support@openetdata.org
Earth Engine 代码段
ee.ImageCollection("projects/openet/assets/geesebal/conus/gridmet/monthly/v2_1")
频率
1 个月
标签
蒸发蒸腾 gridmet 派生 Landsat 派生 月度 OpenET 发布者-数据集 水汽

说明

Google Earth Engine 对陆地表面能量平衡算法 (SEBAL) 模型的实现。

如需了解当前 geeSEBAL 版本的概况,请参阅 Laipelt 等人 (2021) 的文章,该文章基于 Bastiaanssen 等人 (1998) 开发的原始算法。OpenET geeSEBAL 实现使用来自 Landsat Collection 2 的地表温度 (LST) 数据,以及 NLDAS-2 和 gridMET 数据集作为瞬时和每日气象输入。

用于选择热端元和冷端元的自动化统计算法基于 Allen 等人 (2013) 提出的“使用极值条件下的反演模型进行校正”(CIMEC) 算法的简化版本,其中使用 LST 和归一化差值植被指数 (NDVI) 值的分位数在 Landsat 域区域中选择端元候选对象。在植被覆盖良好的区域选择冷湿端元候选者,而在植被覆盖最少的农田区域选择热干端元候选者。根据所选的端元,geeSEBAL 假设在冷湿端元中,所有可用能量都转化为潜热(蒸腾率高),而在热干端元中,所有可用能量都转化为显热。最后,根据蒸发分数,从瞬时估计值中按比例放大每日蒸散量估计值,假设在白天,蒸发分数保持不变,且土壤水分和平流没有显著变化。

根据 OpenET 准确性评估和对比研究的结果,对 OpenET geeSEBAL 算法进行了如下修改:

  1. 通过使用其他过滤条件来选择端元,改进了 CIMEC 的简化版本,包括使用美国农业部农田数据层 (CDL) 以及 NDVI、LST 和反照率的过滤条件。
  2. 根据前期降水对基于端元的 LST 进行校正。
  3. NLDAS-2 风速阈值的定义,用于减少大气校正期间的模型不稳定情况。
  4. 改进了每日净辐射估算,使用 FAO-56 作为参考(Allen 等人,1998 年)。

总体而言,geeSEBAL 的性能取决于地形、气候和气象条件,其中与 CIMEC 自动校准的热端元和冷端元选择相关的不确定性和敏感性较高,而与气象输入相关的不确定性和敏感性较低(Laipelt 等人,2021 年和 Kayser 等人,2022 年)。为了减少与复杂地形相关的不确定性,我们添加了改进措施,以校正地表上的 LST 和全球(入射)辐射(包括环境温降率、海拔坡度和坡向),从而表示地形特征对模型端元选择算法和 ET 估计的影响。OpenET Collection v2.1

OpenET Collection v2.1 是 Collection v2.0 的重新处理和更新版本,主要旨在解决已知的 v2.0 问题,同时还纳入了细微的模型改进和输入数据更新。可以预见的是,在某些地点和时间,这两个版本在 ET 方面会有明显的差异。部分更新和变更包括:

  • 额外的云过滤和过滤功能,可跳过未遮盖云和/或大面积积雪的 Landsat 影像。
  • 重新处理以纳入对 NLDAS-2 和 GRIDMET 输入气象数据集的更新。
  • 将 USGS 年度 NLCD 产品纳入需要土地覆盖信息的所有模型中。
  • 针对需要作物类型信息的所有模型,纳入最新的 USDA CDL。
  • 更新了插值,因此只有当某个月的所有天数都有插值时,才会生成该月的 ET(减少了多云/下雪或低覆盖率时段内“count=0”的月份)。
  • 应用发射率校正来解决 Landsat LST 数据中的已知问题。

其他信息

频段

波段

像素大小:30 米(所有波段)

名称 单位 像元大小 说明
et mm 30 米

总实际蒸散量 (ET)

count 计数 30 米

插值中包含的当月无云观测次数

图片属性

图像属性

名称 类型 说明
build_date STRING

资产的建造日期

build_status STRING

状态可以是“永久”或“临时”。标记为“临时”的图片可能会在未来更新。

cloud_cover_max 双精度

纳入插值的 Landsat 图片的最大 CLOUD_COVER_LAND 百分比值

收藏集 STRING

用于插值的 Landsat 图像的 Landsat 集合列表

core_version STRING

OpenET 核心库版本

end_date STRING

月份的结束日期

et_reference_band STRING

et_reference_source 中包含每日参考 ET 数据的频段

et_reference_resample STRING

用于重新采样每日参考 ET 数据的空间插值模式

et_reference_source STRING

每日参考 ET 数据的集合 ID

image_source_count 双精度

插值中使用的场景图片数量

interp_days 双精度

纳入插值范围的每个图片日期之前和之后的天数上限

interp_method STRING

用于在 Landsat 模型估计值之间进行插值的方法

interp_source_count 双精度

插值源图片集合中目标月份的可用图片数量

mgrs_tile STRING

MGRS 网格区域 ID

model_name STRING

OpenET 模型名称

model_version STRING

OpenET 模型版本

scale_factor_count 双精度

应应用于数量区间的缩放比例

scale_factor_et 双精度

应应用于 ET 频段的缩放比例

start_date STRING

月份开始日期

units_et STRING

“et”乐队的单位

使用条款

使用条款

CC-BY-4.0

引用

引用:
  • Laipelt, L.、Kayser, R.H.B.、Fleischmann, A.S.、Ruhoff, A.、Bastiaanssen, W.、Erickson, T.A. 和 Melton, F.,2021 年。使用 SEBAL 算法和 Google Earth Engine 云计算对蒸发蒸腾进行长期监测。ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 178, pp.81-96. doi:10.1016/j.isprsjprs.2021.05.018

  • Bastiaanssen, W.G.、Menenti, M.、Feddes, R.A. 和 Holtslag, A.A.M., 1998 年。一种用于陆地的遥感地表能量平衡算法 (SEBAL)。1. 配方。Journal of hydrology, 212, pp.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. 和 Neale, C.M.U.,2022 年。评估 geeSEBAL 自动校准和气象再分析的不确定性,以估计亚热带湿润气候下的蒸发蒸腾量。Agricultural and Forest Meteorology, 314, p.108775. doi:10.1016/j.agrformet.2021.108775

  • Allen, R.G.、Burnett, B.、Kramber, W.,Huntington, J.、Kjaersgaard, J.、Kilic, A.、Kelly, C. 和 Trezza, R.,2013 年。自动校准 METRIC-Landsat 蒸发蒸腾过程。JAWRA Journal of the American Water Resources Association,49(3),第 563-576 页。doi:10.1111/jawr.12056

DOI

通过 Earth Engine 探索

代码编辑器 (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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