黑河流域卫星像元尺度地表蒸散发相对真值数据集（单站点观测-像元尺度）Version 1.0

地表蒸散发（Evapotranspiration，ET）是连接着陆地能量平衡、水循环以及碳循环等的重要变量，地表蒸散发的准确获取有助于全球气候变化、作物估产、干旱监测等研究，并且对区域与全球的水资源规划管理具有重要的意义。遥感技术是监测蒸散发的有效手段，目前已经生产和发布了多种蒸散发遥感产品，然而，在真实性检验过程中，存在地表蒸散发遥感估算值与站点观测值的空间尺度不匹配问题，在异质性地表尤为严重。因此，在异质性地表，通过尺度扩展方法获取卫星像元尺度地表蒸散发相对真值十分关键。本研究利用站点观测数据，结合多源遥感信息，将地面单站点观测的蒸散发扩展至卫星像元尺度，获得了黑河流域卫星像元尺度地表蒸散发相对真值数据集。
以黑河流域地表过程综合观测网中15个站点（3个超级站和12个普通站）的涡动相关仪观测的地表蒸散发数据为基础，结合融合的高分辨率遥感数据（地表温度、植被指数、净辐射等）、大气再分析数据开展尺度扩展，获取卫星像元尺度地表蒸散发相对真值。分布图见图1。具体来说，首先进行地表水热状况空间异质性评价；其次通过直接检验和交叉检验对九种尺度扩展方法（基于Priestley-Taylor公式的方法、Penman-Monteith公式结合EnKF的方法、Penman-Monteith结合SCE_UA的方法、人工神经网络、贝叶斯线性回归、深度信念网络、高斯过程回归、随机森林以及直接把涡动相关仪观测值作为像元尺度相对真值）进行比较和分析，最终优选一种综合的方法（在均匀下垫面，直接采用涡动相关仪观测值；在中度和高度非均匀下垫面，采用高斯过程回归方法进行尺度扩展），获取了黑河流域15个主要下垫面的逐日卫星像元尺度地表蒸散发相对真值（2010-2016，空间分辨率为1km）。结果表明，卫星像元尺度地表蒸散发相对真值较为可靠。与像元尺度参考值（LAS观测值）相比，三个超级站的MAPE分别为1.57%、3.23%和4.59%，能够满足地表蒸散发遥感产品真实性检验的需求。所有站点信息和数据处理请参考Liu et al. (2018)，尺度扩展方法请参考Li et al. (2021)。