基于物理知会深度学习的全球蒸散发相对真值数据集(2000-2021)ETMap Version 2.0
收藏国家青藏高原科学数据中心2026-03-29 更新2026-04-11 收录
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资源简介:
蒸散发(Evapotranspiration, ET)作为全球水文循环与能量循环的关键耦合节点,是生态系统响应全球变化及极端环境灾害的核心指示器。然而,受限于地面观测站点空间分布的极度不均,数据匮乏区的ET估算存在显著不确定性。目前数据驱动模型(如随机森林、卷积神经网络等)在跨区域应用时易出现精度衰减,难以满足全球尺度ET研究的需求。针对这一科学问题,本研究构建了基于物理知会的深度学习模型(Self-Attention Influence, SAI),旨在实现全球尺度ET的精准估算。该数据集的生成整合了驱动蒸散发过程的关键要素:气象因子(风速、气温、相对湿度、气压、累积降水、入射短波辐射)、时间维度(月尺度)、土地利用/覆盖类型(LULC)及植被参数(叶面积指数LAI)等,这些要素共同决定了地表水分的能量的分配和ET的数值。该模型训练与验证数据来源于多源观测网络:全球FLUXNET2015通量观测网络和黑河流域地表过程综合观测网的站点观测。SAI模型通过物理知会深度学习的设计(嵌入物理信息层和专家层,实现软约束),有效解决了传统模型在跨域(数据匮乏区)应用时的精度衰减问题,实现ET的可靠估算。精度评估方面,SAI模型的估算性能显著优于随机森林及其他主流深度学习模型,尤其在数据稀缺地区表现出优异的跨域适应性,且对极端气候事件具有较高的稳健性。基于流域水量平衡法的独立验证显示,SAI模型估算ET结果的中心化均方根误差(RMSE)为20.97 mm/月。该数据集及模型的应用前景广阔,已成功生成了2000-2021年的全球ET时空分布图,初步为分析了厄尔尼诺-南方涛动现象(ENSO)和气温变化对全球水循环的影响。本数据集提供两个产品,包括SAI产品和BTCH方法融合产品(融合SAI、ERA5、GLEAM和FLUXCOM产品)。
提供机构:
徐同仁,汪鉴诚
创建时间:
2026-03-08



