OpenET geeSEBAL Monthly Evapotranspiration v2.1

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2015-10-01T00:00:00Z–2026-05-01T00:00:00Z
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Earth Engine 程式碼片段
ee.ImageCollection("projects/openet/assets/geesebal/conus/gridmet/monthly/v2_1")
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蒸發蒸散量 衍生自 Gridmet 衍生自 Landsat 每月 OpenET 發布者資料集 水蒸氣

說明

Google Earth Engine 實作的陸地表面能量平衡演算法 (SEBAL) 模型。

如要瞭解目前 geeSEBAL 版本的概況,請參閱 Laipelt 等人 (2021) 的研究,該研究是以 Bastiaanssen 等人 (1998) 開發的原始演算法為基礎。OpenET geeSEBAL 實作項目使用 Landsat Collection 2 的地表溫度 (LST) 資料,以及 NLDAS-2 和 gridMET 資料集,分別做為即時和每日氣象輸入資料。

選取熱端和冷端端構件的自動統計演算法,是根據 Allen 等人 (2013 年) 提出的簡化版「極端條件下的反向模型校正」(CIMEC) 演算法,其中使用地表溫度 (LST) 和標準化差異植生指數 (NDVI) 值的量化,在 Landsat 網域區域中選取端構件候選項目。在植被茂密的區域選取冷濕端元候選者,在植被最少的農地區域選取乾熱端元候選者。根據所選端元,geeSEBAL 會假設在冷濕端元中,所有可用能量都會轉換為潛熱 (蒸散率高),而在乾熱端元中,所有可用能量都會轉換為顯熱。最後,我們根據蒸發比率的即時估算值,推估每日蒸發散量,並假設蒸發比率在白天保持不變,且土壤濕度和平流沒有顯著變化。

根據 OpenET 準確度評估和相互比較研究的結果,OpenET geeSEBAL 演算法已修改如下:

  1. 簡化版 CIMEC 採用額外篩選器選取端點,包括使用 USDA 農地資料層 (CDL) 和 NDVI、LST 與反照率的篩選器,因此效能有所提升。
  2. 根據先前的降雨量,修正終端成員的 LST。
  3. 定義 NLDAS-2 風速門檻,以減少大氣校正期間的模型不穩定性。
  4. 改良每日淨輻射估算功能,並以 FAO-56 為參考依據 (Allen 等人,1998 年)。

整體而言,geeSEBAL 的效能取決於地形、氣候和氣象條件,與 CIMEC 自動校正的熱端和冷端成員選取相關的敏感度和不確定性較高,與氣象輸入相關的敏感度和不確定性較低 (Laipelt 等人,(2021 年) 和 Kayser 等人 2022)。為減少複雜地形相關的不確定性,我們新增了改良功能,可修正地表上的地表溫度和全球 (事件) 輻射 (包括環境遞減率、海拔高度斜率和方位),藉此呈現地形特徵對模型端成員選取演算法和蒸發散估計值的影響。OpenET Collection v2.1

OpenET Collection 2.1 版是 Collection 2.0 版的重新處理和更新版本,主要用於解決 2.0 版的已知問題,同時納入模型的小幅改良和輸入資料更新。預計在某些地點和時間,這兩個版本之間的 ET 會有明顯差異。部分更新和變更包括:

  • 額外的雲端篩選和過濾功能,可略過含有未遮蓋雲朵和/或大面積積雪的 Landsat 影像。
  • 重新處理,以納入 NLDAS-2 和 GRIDMET 輸入氣象資料集的更新。
  • 將 USGS 年度 NLCD 產品併入所有需要土地覆蓋資訊的模型。
  • 將最新的 USDA CDL 納入所有需要作物類型資訊的模型。
  • 更新插補作業,因此只有在當月所有天數都有插補值時,才會產生每月 ET (減少多雲/下雪或涵蓋範圍不足期間的「count=0」月份)。
  • 套用放射率校正,解決 Landsat 地表溫度資料的已知問題。

其他資訊

頻帶

波段

像素大小:30 公尺 (所有頻帶)

名稱 單位 像素大小 說明
et 公釐 30 公尺

實際蒸發散量總計 (ET)

count 數量 30 公尺

插補作業中包含的當月雲端免費觀測次數

圖片屬性

影像屬性

名稱 類型 說明
build_date STRING

資產建置日期

build_status STRING

狀態可以是「永久」或「暫時」。標示為「暫時」的圖片可能會在日後更新。

cloud_cover_max DOUBLE

插補中包含的 Landsat 影像 CLOUD_COVER_LAND 百分比上限值

收藏 STRING

內插 Landsat 影像的 Landsat 集合清單

core_version STRING

OpenET 核心程式庫版本

end_date STRING

當月最後一天

et_reference_band STRING

et_reference_source 中的頻帶,內含每日參考 ET 資料

et_reference_resample STRING

空間插補模式,用於重新取樣每日參考 ET 資料

et_reference_source STRING

每日參考 ET 資料的集合 ID

image_source_count DOUBLE

用於插補的場景圖片數量

interp_days DOUBLE

插補作業中包含每張圖片日期前後的天數上限

interp_method STRING

用於在 Landsat 模型估計值之間插補的方法

interp_source_count DOUBLE

目標月份的插補來源圖片集中可用的圖片數量

mgrs_tile STRING

MGRS 網格區域 ID

model_name STRING

OpenET 模型名稱

model_version STRING

OpenET 模型版本

scale_factor_count DOUBLE

應套用至計數頻帶的縮放比例係數

scale_factor_et DOUBLE

應套用至 et 頻帶的縮放比例係數

start_date STRING

每月開始日期

units_et STRING

「et」頻帶的單位

使用條款

使用條款

CC-BY-4.0

參考資料

參考資料:
  • Laipelt, L.、Kayser, R.H.B.、Fleischmann, A.S.、Ruhoff, A.、Bastiaanssen, W.、Erickson, T.A. 和 Melton, F.,2021 年,使用 SEBAL 演算法和 Google Earth Engine 雲端運算,長期監控蒸發散量。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。適用於陸地的遙測地表能量平衡演算法 (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。Assessing geeSEBAL automated calibration and meteorological reanalysis uncertainties to estimate evapotranspiration in subtropical humid climates. 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。自動校準指標 - Landsat 蒸發散程序。JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 49(3), pp.563-576. doi:10.1111/jawr.12056

DOI

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程式碼編輯器 (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',
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  ]
};

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

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