本数据集包含HiWATER黑河中游人工绿洲试验区共计5个PLMR飞行日的土壤水分遥感反演产品，飞行日期分别为：2012年6月30日，7月7日，7月10日，7月26日，8月2日。利用三角度（7°，21.5°，38.5°）双极化共六个通道的PLMR亮温观测，并结合Levenberg-Marquardt优化算法，对土壤水分（SM)、植被含水量（VWC）和地表粗糙度参数（Hr）同时进行三参数反演，得到空间分辨率700m的土壤表面体积含水量（单位cm3/cm3，代表约5cm深度的平均含水量）。本数据集格式为asc，投影为UTM（中央经线47°N）。土壤水分的反演结果通过生态水文无线传感器网络和人工土壤水分同步观测数据进行了验证，结果表明土壤水分产品的总体精度在0.05cm3/cm3左右，其中7月7日与7 月10日的反演精度可达0.04cm3/cm3左右。利用PLMR亮温反演得到的黑河中游绿洲土壤水分数据集，可为流域陆面/水文模型及数据同化提供数据集，对于揭示绿洲灌溉空间格局以及发展土壤水分产品的尺度转换算法也有重要意义。

2012年8月3日在黑河中游的5*5公里加密区，利用运12飞机，搭载WIDAS传感器，开展了可见光/近红外、热红外的多角度航空遥感试验。WIDAS系统集成了：高分辨率相机一台、可见光/近红外5波段多光谱相机两台（最大视场角48°）和热像仪一台（最大视场角46°）。获取的数据信息为，高分辨率CCD：0.08米；多光谱分辨率：0.4米；热像仪分辨率：2米。

2012年7月19日，在黑河中游核心观测区域，利用运12飞机，搭载Leica公司生产的ALS70,开展了lidar航空遥感飞行试验。ALS70激光波长为1064nm，记录多次回波（1,2,3和末次）。中游地区飞行绝对航高2700米（地面最低点1412米，地面最高点1655米），平均点云密度4点/平方米。通过参数检校、点云自动分类和人工编辑等步骤，最终形成DSM和DEM数据产品。

2012年7月4日，在黑河中游的临泽测区和黑河河道，利用运12飞机，搭载TASI传感器开展了热红外高光谱航空遥感数据飞行试验。TASI传感器波长范围为8-11.5um，空间分辨率为3米。航空测量获取的数据，利用同步测量的坐标数据和大气数据，经过几何和大气校正，得到大气校正后的地表辐亮度，并进行温度发射率分离，得到地表温度数据。

2012年6月30日，在黑河中游的30*30公里核心观测区域，利用运12飞机，搭载TASI传感器开展了热红外高光谱航空遥感数据飞行试验。TASI传感器波长范围为8-11.5um，空间分辨率为3米。航空测量获取的数据，利用同步测量的坐标数据和大气数据，经过几何和大气校正，得到大气校正后的地表辐亮度，并进行温度发射率分离，得到地表温度数据。

本数据集为用卷尺在张掖市大满水分控制实验场、EC站点、超级站和石桥样地测量的植被株高数据。 1） 测量目的 株高数据测量的目的在于：获取黑河流域下垫面上植被的株高，作为先验知识用于植被反演和生态水文模型。 2） 测量仪器 测量仪器：卷尺。 3） 测量地点与内容 a、 大满小麦水分控制实验场 分别在2012-5-17、2012-5-23、2012-5-29、2012-6-3、2012-6-9、2012-6-14、2012-6-24、2012-7-5、20127-12测量小麦株高。 b、 EC站点 分别在2012-5-14、2012-5-21、2012-5-25、2012-5-31、2012-6-7、2012-6-13、2012-6-23、2012-6-28、2012-7-3、2012-7-13、2012-7-18、2012-7-23、2012-8-3、2012-8-12、2012-8-28测量EC-2、EC-3、EC-5、EC-6、EC-7、EC-8、EC-9、EC-10、EC-11、EC-12、EC-13、EC-14、EC-15、EC-16共14个EC站点（下垫面均为制种玉米）的株高。 c、 超级站样地 分别在2012-5-22、2012-5-28、2012-6-5、2012-6-11、2012-6-18、2012-6-25、2012-7-1、2012-7-8、2012-7-15、2012-7-22、2012-7-31、2012-8-9、2012-8-15、2012-8-22、2012-9-3、2012-9-11测量超级站样地（下垫面为制种玉米）的株高。 d、 石桥样地 分别在2012-5-17、2012-5-22、2012-5-28、2012-6-4、2012-6-11、2012-6-17、2012-6-25、2012-7-1、2012-7-8、2012-7-15、2012-7-22、2012-7-30、2012-8-8、2012-8-16、2012-8-27、2012-9-9测量石桥样地（下垫面为制种玉米）的株高。 4） 数据处理 在实验现场用观测手簿记录观测数据，然后整理成excel表。

在2012年中游航空遥感试验开展期间，对黑河中游CASI+SASI飞行航带范围内土地覆盖开展调查，目的在于获取主要的植被类型和种植结构数据，用于实现植被遥感产品的真实性检验。 观测仪器： 高精度手持GPS（定位精度2-3米）和数码相机。 测量方式： 借助Goole Earth，可以大致看出中游有植被的范围， 设计具体路线，然后选择小满镇五星村的5*5公里为主要详细调查范围，实验调查可行的基础上，对中游其他做大面积调查，在尽可能到达的路线内具体调查种植结构类型。调查的方式是尽量选择大面积均质的植被类型或者农田进行调查，记录坐标位置、拍摄下垫面照片。 数据内容： 数据内容包含经纬度，植被类型，大概的种植面积，作物的物侯期等信息。 观测地点： 重点为中游人工绿洲试验区CASI飞行区域，还包括CASI在中游样带飞行区域和黑河中游2区（甘州、肃州）5县（山丹、民乐、临泽、高台、金塔）。 观测时间： 本次调查时间从2012年6月25日开始，8月6日结束。

本数据集为在张掖市大满水分控制实验场、EC站点、超级站和石桥一社样地测量的作物生物量数据。 1） 测量目的 生物量数据测量的目的在于：获取黑河流域下垫面上作物的生物量，作为先验知识用于植被生物物理参数反演和生态水文模型校正和验证。 2） 测量仪器与原理 测量仪器：天平（精度0.1g）、烘箱。 3） 测量地点与内容 a.大满小麦水分控制实验场 分别在2012-5-17、2012-5-23、2012-5-29、2012-6-3、2012-6-9、2012-6-14、2012-6-24、2012-7-5、20127-12测量小麦生物量。 b. EC站点 分别在2012-5-14、2012-5-21、2012-5-25、2012-5-31、2012-6-7、2012-6-13、2012-6-23、2012-6-28、2012-7-3、2012-7-13、2012-7-18、2012-7-23、2012-8-3、2012-8-12、2012-8-28测量EC-2、EC-3、EC-5、EC-6、EC-7、EC-8、EC-9、EC-10、EC-11、EC-12、EC-13、EC-14、EC-15、EC-16共14个EC站点，测定制种玉米的生物量。 c.超级站样地 分别在2012-5-22、2012-5-28、2012-6-5、2012-6-11、2012-6-18、2012-6-25、2012-7-1、2012-7-8、2012-7-15、2012-7-22、2012-7-31、2012-8-9、2012-8-15、2012-8-22、2012-9-3、2012-9-11测量超级站样地，测定制种玉米的生物量。 d.石桥样地 分别在2012-5-17、2012-5-22、2012-5-28、2012-6-4、2012-6-11、2012-6-17、2012-6-25、2012-7-1、2012-7-8、2012-7-15、2012-7-22、2012-7-30、2012-8-8、2012-8-16、2012-8-27、2012-9-9测量石桥样地，测定制种玉米的生物量。 4） 数据处理 在实验现场用观测手簿记录观测数据，然后整理成excel表。

在EC17号点果园设置的红外温度系统，可以为航空飞行数据反演地表温度产品提供果园地表温度的连续地面观测数据。 观测地点： 选择甘肃省农科院张掖试验场的大面积、均质的果园作为观测点，位于EC17号点旁，主要观测植被为苹果树冠层。该观测点坐标为：38°50'41.70"N，100°22'11.40"E。 测量仪器： 观测探头为一个垂直对地的S1-111红外温度探头（2012年新购置仪器，其出厂时默认设置的地表发射率为1，试验期间未进行黑体定标）。Campell CR850数采自动记录，果树高度4米，冠幅4×4米，探头架高4.55米。位于EC17西南方向4米处。 测量时间： 仪器从2012年8月3日起开始正常观测，截至2012年9月27日，进行不间断地24小时观测，1分钟记录一次数据，1分钟输出一组数据。 数据内容： 地表温度观测数据（Target_C_Avg，未进行地表比辐射率、背景温度的校正）,SI-111仪器自身的表体温度（SBT_C_Avg）。数据最终被存储为1天1个独立文本文件，数据命名方式：数据格式+观测点名称+数据采样时间+日期+时间.dat。详细的数据表头信息见数据内的数据表头说明。

本数据集包括甘肃省张掖市甘州区沙漠公园荒漠2013年11月22日-24日车载微波辐射计观测亮温、同步测量的土壤质地，粗糙度和地表温度连续观测数据集。地表温湿度包括温度传感器在土壤深度1cm、5cm，10cm，20cm四层和湿度传感器在土壤深度0-5cm处，观测的土壤温度，土壤水分数据。土壤温湿度的常规观测的时间频率为5分钟。 数据细节： 1. 时间：2013年11月22日-24日 2. 数据： 亮温： 使用车载多频被动微波辐射计观测，包括6.925、18.7和36.5GHz V极化和H极化数据（10.65GHz 波段损坏） 土壤温度：使用安装在dt80上的传感器测量1cm，5cm，10cm，20cm土壤温度 土壤湿度：使用H-probe传感器测量0-5cm土壤湿度，该探头可以同时测量0-5cm土壤温度 土壤质地：取土样在北京师范大学测量 土壤粗糙度：使用东北地理所提供的粗糙度仪测量 3. 数据大小：7.4M 4. 数据格式：.xls

植被叶绿素含量的测量是为了获取不同EC站点以及不同类型植被叶绿素的含量，并实现遥感反演的叶绿素产品的真实性检验。 观测仪器： 野外采样，室内丙酮萃取法测量。 测量方式： 为了分析株高对叶绿素含量的影响，根据玉米株高记录选择不同的样方进行采样，总共选择了11个玉米样方。为了比较不同植被类型的叶绿素含量，又选取了通量矩阵内EC1下的三种蔬菜类型以及湿地的芦苇样方。总共选取了19个不同的样方进行分析，所采样方交于河西学院生命科学学院实验室，进行叶绿素萃取，分别提取出所选样方的叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素的含量。 数据内容： 叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素的含量 观测时间： 2012年7月8号

本数据包括大满超级站、湿地、沙漠、荒漠和戈壁五个站点植被一个生长周期内的覆盖度数据集以及大满超级站玉米和湿地芦苇两种植被一个生长周期内的生物量数据集。观测时间自2014年5月10日开始，9月11日结束。 1覆盖度观测 1.1观测时间 1.1.1超级站：观测时间段2014年5月10日-9月11日， 7月20日以前每5天观测一次，7月20后每10天观测一次，共做了17次观测，具体观测时间如下； 超级站：2014-5-10、2014-5-15、2014-5-20、2014-5-25、2014-5-30、2014-6-10、2014-6-15、2014-6-20、2014-6-25、2014-6-30、2014-7-5、2014-7-10、2014-7-15、2014-7-20、2014-8-5、2014-8-17、2014-9-11 1.1.2其它四个站：观测时间段2014年5月20日-9月15日，每10天观测一次，共做了11次观测，具体观测时间如下； 其它四个站：2014-5-10、2014-5-20、2014-5-30、2014-6-10、2014-6-20、2014-6-30、2014-7-10、2014-7-20、2014-8-5、2014-8-17、2014-9-11 1.2观测方法 1.2.1测量仪器与原理： 采用数码相机拍照的方法测量，将数码相机置于简易支撑杆前端的仪器平台，保持拍摄的竖直向下，远程控制相机测量数据。观测架可以用来改变相机的拍摄高度，面向不同类型植被实现有针对性的测量。 1.2.2样方的设计 超级站：共取3块样地，每块样地样方大小10×10米，每样地每次测量时沿两条对角线依次拍照，共取9-10张照片； 湿地站：共取2块样地，每块样地样方大小10×10米，每样地每次测量拍9-10张照片； 其它3个站：选取1块样地，每块样地样方大小10×10米，每样地每次测量拍9-10张照片； 1.2.3拍摄方法 针对超级站玉米和湿地站芦苇，直接采用观测架观测，保证观测架上的相机距离植被冠层的高度远大于植被冠幅，在方形样方内沿着对角线采样，然后做算术平均。在视场角度不大(<30°)的情况下，视场内包括大于2个整周期的垄行，相片的边长与垄行平行；其它三个站点由于植被比较低矮，直接用相机垂直向下拍照（未使用支架）。 1.2.4 覆盖度计算 覆盖度计算由北京师范大学完成，采用一种自动分类方法，具体见 “建议参考文献”第1条文献。通过RGB颜色空间转换到更容易区分绿色植被的Lab空间，对绿度分量a的直方图进行聚类，分离出绿色植被和非绿色背景2组分，获得单张相片的植被覆盖度。该方法的优点在于其算法简单、易于实现而且自动化程度和精度较高。今后还需要更多的快速、自动、准确的分类方法，最大限度发挥数码相机方法的优势。 2生物量观测 2.1观测时间 2.1.1玉米：观测时间段2014年5月10日-9月11日， 7月20日以前每5天观测一次，7月20后每10天观测一次，共做了17次观测，具体观测时间如下； 超级站：2014-5-10、2014-5-15、2014-5-20、2014-5-25、2014-5-30、2014-6-10、2014-6-15、2014-6-20、2014-6-25、2014-6-30、2014-7-5、2014-7-10、2014-7-15、2014-7-20、2014-8-5、2014-8-17、2014-9-11 2.1.2芦苇：观测时间段2014年5月20日-9月15日，每10天观测一次，共做了11次观测，具体观测时间如下； 2014-5-10、2014-5-20、2014-5-30、2014-6-10、2014-6-20、2014-6-30、2014-7-10、2014-7-20、2014-8-5、2014-8-17、2014-9-11 2.2观测方法 玉米：选取3块样地，每块样地每次观测选取代表样地平均水平的三株玉米分别称每株玉米的鲜重（地上生物量+地下生物量）和相应的干重（85℃恒温烘干），根据种植的株距和行距计算单位面积玉米的生物量； 芦苇：设置2个0.5mÍ0.5m的样方，齐地刈割，分别称取芦苇的鲜重（茎叶）和干重（85℃恒温烘干）。 2.3观测仪器 天平（精度0.01g）、烘箱。 3数据的存储 所有观测数据先手薄记录后整理到Excel表中存储，同时整理了玉米种植结构数据，包括种植的株距、行距，种植时间、灌水时间、除父本时间以及收割时间等相关信息。