Bodenfeuchte von ESA-CCI
Übersicht
- Zugang
- Beschreibung
- Parameter
- Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
- Datenqualität
- Kontaktperson
- Referenzen
- Datenzitat
Zugang
EINGESCHRÄNKT: Dieser Link auf den Datensatz ist nur für eine eingeschränkte Nutzergruppe verfügbar. Der Datensatz ist nur im CEN/MPI Netzwerk bzw. von außen mit Kundenkonto zugreifbar. Bitte wenden Sie sich an ICDC, wenn Sie von außerhalb des Netzwerks auf diese Daten zugreifen möchten.
- Bodenfeuchte Daten ansehen mit dem LAS
- Zugriff auf Bodenfeuchte Daten über OPeNDAP
- Datenzugriff über Filesystem: /data/icdc/land/esa_cci_soilmoisture
Beschreibung
In den ESA-CCI Soil Moisture ECV Projekten wurde ein einzigartiger > 40-Jahre langer Datensatz der Bodenfeuchte generiert. Dieser stützt sich auf Daten von satellitengestützten Rückstreumessungen im C-Band (unter anderem: ERS-1/2 AMI scatterometer, MetOp Advanced Scatterometer) und Mehrfrequenzmessungen der Strahlungstemperatur im Mikrowellenbereich (unter anderem: SMAP, SMOS, SMMR, SSM/I, TMI, AMSR-E, Windsat, AMSR2).
Für den hier angebotenen komplett neu reprozessierten Datensatz, Version v08.1, sind nicht die ursprünglichen Daten (Rückstreukoeffizienten, Strahlungstemperaturen, also sogenannte Level-1 Daten) verwendet worden sondern fertig produzierte Bodenfeuchtedaten (Level 2) sind kombiniert worden. Ein Datenstrang besteht aus Bodenfeuchtedaten aus Rückstreumessungen (C-Band Scatterometer, siehe oben); der zweite Datenstrang beinhaltet Bodenfeuchtedaten aus Mikrowellenradiometrie. Die verfügbaren Datenprodukte beider Stränge werden direkt miteinander kombiniert, zusammen mit einer fundierten Abschätzung der Unsicherheit
(siehe ATBD in Referenzen). Dieser Ansatz zieht bestmöglichen Nutzen aus den bestehenden Level-2 Produkt Berechnungsverfahren und -services bei der ESA, EUMETSAT, NASA, JAXA, etc. für die jeweiligen Satelliten und Sensoren. Die oben genannten Datenstränge werden zusätzlich in zwei separaten Produkten zusammen mit dem kombinierten Produkt angeboten. Die maßgeblichen Neuerungen der Version v7.1 gegenüber Vorgängerversionen sind eine neue Prozessierung und Verbesserung / kontinuierliche Erweiterung und Einbeziehung relevanter neuerer Satellitendaten.
Mehr Information über einige der Berechnungsverfahren finden Sie auf den ICDC Webseiten zur ASCAT Bodenfeuchte, AMSR-E Bodenfeuchte und SMOS Bodenfeuchte, sowie in den Dokumentationen zum Datensatz auf der Website von ESA CCI Soil Moisture (siehe Referenzen).
Wir empfehlen allen interessierten Benutzern, sich auf der jeweiligen ESA-Website zu registrieren (siehe Referenzen), um Informationen über Aktualisierungen des Datensatzes nicht zu verpassen, und regelmäßig auf derESA CCI Soil Moisture website nach aktualisierten Informationen des ESA-CCI Soil Moisture ECV Projekt zu suchen.
Wir bieten nur den "COMBINED" Datensatz v08.1 mit täglicher Auflösung an. Die Datensätze "ACTIVE" und "PASSIVE" sind ggfs. auf Anfrage erhältlich.
Letzte Aktualisierung des Datensatzes am ICDC: 6. Juli 2023.
Parameter
| Name | Einheit | Kommentar |
|---|---|---|
| Bodenfeuchte | m³ / m³ | 0 ... 1 |
| Fehler der Bodenfeuchte | m³ / m³ | 0 ... 1 |
| Tag/Nacht-Kennzahl | - |
|
| Kennzahl bzgl. Datenlücken | - | 0 ... 31 (0 = Beste Qualität) |
| Kennzahl benutztes Frequenzband | - | 0 ... 130 (L bis Ka-Band, einzelne Bänder und Kombinationen) |
| Kennzahl Satellitenorbit | - |
|
| Kennzahl Sensor | - | 0 ... 1888 (einzelne Sensoen und Kombinationen) |
| Zeit | Tage seit 1970-01-01, 00 UTC |
Abdeckung, räumliche und zeitliche Auflösung
Zeitraum und zeitliche Auflösung:
- 1978-11-01 bis 2022-12-31
Täglich
Räumliche Abdeckung und Auflösung:
- Global
- Räumliche Auflösung: 0.25° x 0.25°, kartesisches Gitter
- Geographische Breite: 89.875°S bis 89.875°N
- Geographische Länge: 179.875°W bis 179.875°E
- Dimension: 720 Zeilen x 1440 Spalten
- Höhe: Terrain folgend
Format:
- NetCDF
Datenqualität
Jede Datei des Datensatz enthält eine Unsicherheitsabschätzung (sofern Daten von mindestens zwei Satellitensensoren benutzt werden) und einen Satz Qualitätskennzahlen (siehe Parameter). Zusätzlich enthält jede Datei Informationen zu den verwendeten Sensoren. Beginnend mit dieser Version v08.1 sind die Unsicherheitsabschätzungen, die auf einer Triple Collocation Analysis und den resultierenden Gewichten für das Kombinieren von Daten der verschiedenen Sensoren beruhen, in der Lage auch saisonale Schwankungen in den Fehlern besser abzubilden.
Zusätzlich wurde die Strategie wenig bewachsene, karge oder nackte Flächen (barren ground) zu maskieren überarbeitet. Diese beruht nun auf einer sogenannten "majority decision", d.h. 50% + 1 der Sensoren müssen den Flag "barren ground" aufweisen, damit der entsprechende Flag auch im combined Produkt gesetzt wird. Der Flag ist optional, d.h. die entsprechenden Bodenfeuchtewerte werden nicht ausmaskiert.
Generall problematisch sind Gebiete mit ausgeprägter Topographie, stehendes Wasser und Gebiete dichter Vegetation. Für Gebiete mit Schneebedeckung und/oder gefrorenem Boden ist die Ableitung der Bodenfeuchte nicht möglich.
Der vorliegende Datensatz hat darüber hinaus insbesondere in den ersten Jahren große Lücken. Diese stammen von den Gebieten, die während des vorliegenden Tages nicht von einem der verwendeten Satelliten überflogen worden sind.
Wir empfehlen, die Dokumente in den Referenzen, insbesondere Gruber et al., 2017 und 2019, und Dorigo et al., 2017, zu lesen, um weitere Informationen zu Datenqualität, Validierung und Vergleichsstudien zu erhalten. Wir empfehlen außerdem, regelmäßig auf der Website der ESA CCI Soil Moisture (siehe Referenzen) nach aktualisierten Informationen aus dem ESA-CCI Soil Moisture ECV-Projekt zu suchen.
Nutzer sollten sich darüber im Klaren sein, dass es sich hier um ein Produkt handelt für das Daten vieler verschiedener Sensoren verwendet worden sind. Deren unterschiedliche Aufnahmecharakteristiken und Abdeckungen sowie die underschiedliche "Reife" der Bodenfeuchte-Retrievalalgorithmen können Inkonsistenzen im Datensatz hervorrufen.
Nutzer erhalten auf Anfrage auch die zusätzlich zur Verfügung gestellten Datensätze über "Topographic Complexity", "Wetland Fraction", "Vegetation Optical Depth Mean" und "Soil Porosity" sowie eine separate Landmaske (alle im netCDF-Format).
Kontaktperson
Vienna University of Technology, Austria
Transmissitivity B.V. / VanderSat B.V. Noordwijk, The Netherlands
E-Mail: ecv_sm_contact (at) eodc.euRichard Kidd
Vienna University of Technology
Vienna, Austria
E-Mail: richard.kidd (at) geo.tuwien.ac.atStefan Kern
ICDC / CEN / University of Hamburg
E-Mail: stefan.kern (at) uni-hamburg.de
Referenzen
Literatur: (Notiz: Stand heute, 6. Juli 2023, gibt es noch keine neue Dokumentation zur Version v08.1.)
- ESA Climate Change Initiative, Soil Moisture, Product User Guide (PUG) D4.2 version 3 PUG v07.1 i1.0 (pdf, not barrier free)
- ESA Climate Change Initiative, Soil Moisture, Algorithm Theoretical Basis Document (ATBD) D2.1 version 3 ATBD v07.1 i1.0 (pdf, not barrier free)
- ESA Climate Change Initiative, Soil Moisture, Product Validation and Intercomparison Report (PVIR) D4.1 version 3 PVIR v07.1 i1.0 (pdf, not barrier free)
- ESA Climate Change Initiative Plus, Soil Moisture, Product User Guide (PUG), Supporting Product Version v06.1, Deliverable ID: D4.2 Version 2, 16-04-2021 (pdf, not barrier free)
- ESA Climate Change Initiative Plus - Soil Moisture, Algorithm Theoretical Baseline Document (ATBD), Supporting Product Version 06.1, D2.1 Version 2, 19-04-2021 (pdf, not barrier free)
- ESA Climate Change Initiative Plus - Soil Moisture, Algorithm Theoretical Baseline Document (ATBD), D2.1 Version 04.5 update Dec 2019 (pdf, nicht barrierefrei)
- ESA Climate Change Initiative Plus - Soil Moisture, Algorithm Theoretical Baseline Document (ATBD), Supporting Product Version v05.2, D2.1 Version 1 (pdf, nicht barrierefrei)
- ESA Climate Change Initiative Plus Soil Moisture, Soil Moisture ECV Product User Guide (PUG), Supporting Product Version v05.2, Deliverable ID: D4.2 Version 1 (pdf, nicht barrierefrei)
- Gruber, A., et al., 2017, Triple Collocation-Based Merging of Satellite Soil Moisture Retrievals, Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 55(12), 1-13. doi:10.1109/TGRS.2017.2734070. https://doi.org/10.1109/TGRS.2017.2734070
- Gruber, A., et al., 2019, Evolution of the ESA CCI soil moisture climate data records and their underlying merging methodology, Earth System Science Data, 11, 717-739, https://doi.org/10.5194/essd-11-717-2019.
- Dorigo, W. A., et al., 2017, ESA CCI Soil Moisture for improved Earth system understanding: State-of-the art and future directions, Remote Sensing of Environment, 203, 185-215, 2017, doi:10.1016/j.rse.2017.07.001., https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.07.001
- Dorigo, W. A., et al., 2015, Evaluation of the ESA CCI soil moisture product using ground-based observations, Remote Sensing of Environment, 162, 380-395, doi:10.1016/j.rse.2014.07.023. https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.07.023
- Zeng, J., et al., 2015, Evaluation of Remotely Sensed and Reanalysis Soil Moisture Products over the Tibetan Plateau using in situ Observations, Remote Sensing of Environment, 163, 91-110, doi:10.1016/j.rse.2015.03.008. https://doi.org/10.1016/j.rse.2015.03.008
- Jing, W., et al., 2018, A comparison of ECV and SMOS soil moisture products based on OzNet monitoring network, Remote Sensing, 10(5), 703, doi:10.3390/rs10050703, https://doi.org/10.3390/rs10050703
Websites:
- ESA CCI Soil Moisture website, http://www.esa-soilmoisture-cci.org/
- Allgemeinen Geschäftsbedingungen (Terms and Conditions) auf der Website der ESA CCI Soil Moisture: https://www.esa-soilmoisture-cci.org/node/236
Datenzitat
Bei Verwendung der Daten diese bitte wie folgt zitieren:
Wann immer das vom ESA CCI SM-Projekt zur Verfügung gestellte Produkt zur Veröffentlichung verwendet wird, muss der Ursprung der Daten referenziert werden:
Und der Datensatz sollte unter Verwendung der vollständigen drei Referenzen wie folgt zitiert werden:
Last data accessed by ICDC from ftp.geo.tuwien.ac.at on June 16, 2023.
- Gruber, A., Scanlon, T., van der Schalie, R., Wagner, W., Dorigo, W. (2019) Evolution of the CCI Soil Moisture Climate Data Records and their underlying merging methodology. Earth System Science Data 11, 717-739. https://doi.org/10.5194/essd-11-717-2019
- Dorigo, W.A., Wagner, W., Albergel, C., Albrecht, F., Balsamo, G., Brocca, L., Chung, D., Ertl, M., Forkel, M., Gruber, A., Haas, E., Hamer, D. P. Hirschi, M., Ikonen, J., De Jeu, R. Kidd, R. Lahoz, W., Liu, Y.Y., Miralles, D., Lecomte, P. (2017). ESA CCI Soil Moisture for improved Earth system understanding: State-of-the art and future directions. In Remote Sensing of Environment, 2017, ISSN 0034-4257, https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.07.001.
- Gruber, A., Dorigo, W. A., Crow, W., Wagner W. (2017). Triple Collocation-Based Merging of Satellite Soil Moisture Retrievals. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. PP. 1-13. 10.1109/TGRS.2017.2734070.