OpenET SIMS 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/sims/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

衛星灌溉管理支援 (SIMS)。

NASA 衛星灌溉管理支援 (SIMS) 模型最初是為了支援灌溉土地的作物係數和蒸發蒸散量 (ET) 衛星地圖繪製作業而開發,並增加這類資料的存取權,以支援灌溉排程和農業用水需求區域評估 (Melton 等人,2012 年)。SIMS 採用反射率方法,並納入 Allen 和 Pereira (2009 年) 以及 Pereira 等人 (2020 年) 所述的密度係數,計算每個 30 x 30 公尺像素的基礎作物係數。OpenET 實作的 SIMS 模型與 Pereira 等人 (2020 年) 發表的模型相比,主要差異在於整合了格狀土壤水分平衡模型,可考量降雨事件後的土壤蒸發量。

OpenET 第一階段相互比較和準確度評估結果 (Melton 等人,2022 年) 顯示,SIMS 在生長季的農地表現大致良好,但在冬季或其他降水頻繁的時期,則持續出現低偏差。這是預料中的結果,因為 SIMS 使用的反射率方法對土壤蒸發不敏感。為修正這項低估問題,我們在 Google Earth Engine 上導入以 FAO-56 (Allen 等人,1998 年) 為基礎的土壤水分平衡模型,並使用 gridMET 的格狀降水資料,估算土壤蒸發係數。接著,我們將這些係數與 SIMS 計算的基底作物係數結合,使用雙作物係數法計算作物總蒸發散量。此外,我們也發現 SIMS 資料在植被覆蓋率低或稀疏的時期,會出現適度的正偏差。為修正這項偏差,我們更新了計算最低基底作物係數的方程式,以取得較低的最低基底作物係數值。如要瞭解 SIMS 模型、現行演算法,以及土壤水分平衡模型中使用的詳細資料和方程式,請參閱 SIMS 使用手冊。

SIMS 模型會根據衛星資料測量的目前作物生長階段和狀況,計算充分灌溉條件下的蒸發散量。一般來說,對於缺水灌溉的作物,以及短期或間歇性缺水壓力的農地,SIMS 預期會有正向偏差。目前 SIMS 僅適用於農耕地,非農業用地則會在此資料收集作業中遮蓋。日後的研究會將 SIMS 中使用的植被密度作物係數方法,擴展到其他土地覆蓋類型。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:
  • Melton, F.、Huntington, J.、Grimm, R.、Herring, J. Hall, M.、Rollison, D.、 Erickson, T.、Allen, R.、Anderson, M. Fisher, J.、Kilic, A.、Senay, G.、 volk, J. Hain, C.、Johnson, L.、Ruhoff, A.、Blanenau, P.、Bromley, M.、 Carrara, W.、Daudert, B.、Doherty, C.、Dunkerly, C. Friedrichs, M.、Guzman, A.、Halverson, G. Hansen, J.、Harding, J. Kang, Y.、Ketchum, D.、Minor, B. Morton, C.、Revelle, P.、Ortega-Salazar, S.、Ott, T.、Ozdogon, M.、 Schull, M.、Wang, T.、Yang, Y.、Anderson, R.、2021 年,「OpenET:填補美國西部水資源管理的重要資料缺口。"Journal of the American Water Resources Association, 58(6), pp.971-994. doi:10.1111/1752-1688.12956

  • Pereira, L.S.、P. Paredes、F.S. Melton、L.F. Johnson、R. López-Urrea, J. Cancela 和 R.G. Allen。2020 年。「Prediction of Basal Crop Coefficients from Fraction of Ground Cover and Height.」 Agricultural Water Management, Special Issue on Updates to the FAO56 Crop Water Requirements Method 241, 106197. doi:10.1016/j.agwat.2020.106197

  • Melton, F.S.、L.F. Johnson、C.P. Lund、L.L. Pierce、A.R. Michaelis、 S.H. Hiatt、A. Guzman 等人,2012 年。「Satellite Irrigation Management Support with the Terrestrial Observation and Prediction System: A Framework for Integration of Satellite and Surface Observations to Support Improvements in Agricultural Water Resource Management」(透過陸地觀測和預測系統支援衛星灌溉管理:整合衛星和地面觀測資料的架構,以利改善農業水資源管理)。IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 5 (6):1709–21。doi:10.1109/JSTARS.2012.2214474

  • Allen, R.G. 和 Pereira, L.S.,2009 年。根據地面覆蓋率和高度估算作物係數。Irrigation Science, 28, pp.17-34. doi:10.1007/s00271-009-0182-z

  • Allen, R.G.、Pereira, L.S.、Raes, D. 和 Smith, M.,1998 年。Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. Fao, Rome, 300 (9), p.D05109。 https://www.fao.org/3/x0490e/x0490e00.htm

DOI

使用 Earth Engine 探索

程式碼編輯器 (JavaScript)

var dataset = ee.ImageCollection('projects/openet/assets/sims/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 SIMS Annual ET');
在程式碼編輯器開啟