2012年7月3日在临泽站附近PLMR样带进行了机载飞行地面同步观测。PLMR（Polarimetric L-band Multibeam Radiometer）是双极化（H/V）的L波段微波辐射计，中心频率1.413 GHz，带宽24 MHz，分辨率1 km （相对航高3 km），有6个beam同时观测，入射角为±7º，±21.5º，±38.5º，灵敏度<1K。本地面同步数据集可为发展和验证被动微波遥感反演土壤水分算法提供基本地面数据集。 样方及采样策略： 此次航空飞行航线设计依据临泽站附近的3个点位代表的典型地表类型，兼顾部分中子管观测，设计西北-东南方向三条航线，航线互相之间间隔200 m，设计航高300 m左右，PLMR地面分辨率100 m。根据航线及PLMR观测特点，在航线两侧设计地面3条观测样带，每条样带约长6 km。从西往东分别为L1、L2和L3。其中L1和L2以中间一条航线为中心，相隔80 m；L2和L3之间相隔200 m。每条样带上观测点南北间隔40 m，使用4台Hydraprobe Data Acquisition System （HDAS，参考文献2）同时测量。 测量内容： 获取了样带上约4500个点，每个点2次观测，即对覆膜玉米地，在每个采样点进行2次观测，1次膜内（数据记录中标记为a），1次膜外（数据记录中标记为b）。由于HDAS系统采用POGO便携式土壤传感器，观测获得土壤温度、土壤水分（体积含水量）、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电实部及虚部。植被参数观测选择在一些具有代表性的土壤水分采样点开展，完成了株高和生物量（植被含水量）的测量。 注：观测日期正值该区域内农田大面积灌溉，导致观测人员前行困难，田块难以进入，观测点位与预设点位有偏差。 数据： 本数据集包括土壤水分观测和植被观测两部分，前者保存数据格式为矢量文件，空间位置即为各采样点位置（WGS84+UTM 47N），土壤水分等测量信息记录在属性文件中；植被采样信息记录在EXCEL表格中。

2012年6月4日在大满加密观测区超级站附近的TerraSAR-X样方进行了卫星过境地面同步观测。TerraSAR-X卫星搭载X波段的合成孔径雷达（SAR），该日过境影像为HH/VV极化，标称分辨率3 m，入射角介于22-24°，过境时间为19:03（北京时间），主要覆盖中游人工绿洲生态水文试验区。本地面同步数据集可为发展和验证主动微波遥感反演土壤水分算法提供基本地面数据集。 样方及采样策略： 选择了超级站东南边的6个自然地块，面积约为100 m×100 m。样方西北角的一个地块为西瓜地，其他为玉米。样方的选择依据是：（1）考虑了不同植被种类，即西瓜和玉米；（2）样方的大小考虑到了可见光像元，100 m见方的大小可以保证至少4个30 m像元落在其中；（3）样方的位置选在超级站附近，交通便利，北面有超级站的观测，东西两侧各有一个WATERNET节点，为今后融入这些观测提供了可能；（4）此外，在样方四周，也有一些明显地物点，能够保证今后对SAR影像的几何纠正比较准确。 考虑到影像的分辨率，同步观测中，以5 m为间隔，采集了23条样线（东西分布），每条线5 m间隔共24个点（南北方向），使用4台Hydraprobe Data Acquisition System （HDAS，参考文献2）同时测量，通过测绳上的刻度和移动样线来控制采样间隔以弥补不能使用手持GPS的不足。 测量内容： 获取了样方上约550个点，每个点2次观测，即对覆膜玉米地，在每个采样点进行2次观测，1次膜内（数据记录中标记为a），1次膜外（数据记录中标记为b）；西瓜地虽然也覆膜，但考虑到并非水平铺设，只测量非覆膜位置土壤水分（两次数据记录中标记均为b）。由于HDAS系统采用POGO便携式土壤传感器，观测获得土壤温度、土壤水分（体积含水量）、损耗正切、土壤电导率、土壤复介电实部及虚部。植被小组完成了生物量、LAI、植被含水量、株高、行垄距、叶绿素等的测量。 数据： 本数据集包括土壤水分观测和植被观测两部分，前者保存数据格式为矢量文件，空间位置即为各采样点位置（WGS84+UTM 47N），土壤水分等测量信息记录在属性文件中；植被采样信息记录在EXCEL表格中。

本数据为大满超级站玉米地（测点经纬度：100.372°E，38.855°N；时间：2012-06-29）及机场附近荒漠（测点经纬度：100.700°E，38.762°N；时间：2012-07-08）的BRDF数据集。 测量仪器：中科院遥感所SVC-HR1024光谱仪和参考板、北师大研制多角度自动观测架 测量方式：测量多角度数据以观测平面为单位，即确定观测平面的方位角后，在该平面下以不同的观测天顶角测量地物的光谱。观测平面以平行太阳主平面和垂直太阳主平面观测为主，大满站行播玉米观测了垂直垄和平行垄，荒漠还有正南、正北等平面。每个观测平面，观测天顶角以10°为间隔测量-60°~60°之间的方向反射率。多角度观测架最大测量高度可达5m，利用视场为25°的SVC-HR1024光谱仪观测,光谱范围400nm-2500nm。每个观测平面，先测量参考板的辐射亮度，再将光谱仪探头对准地物，对地物观测按照设定的观测平面每间隔10°天顶角进行观测，观测平面完成后，再对参考板进行测量。由此，完成一次观测平面的测量。 BRDF数据集包括原始数据与记录数据、处理后的BRDF数据。处理后的数据以txt保存，文件中包括角度信息和反射率信息(相对于参考板的反射率)，以及每个平面的三个波长上的BRF随观测角度分布图。

2012年7月19日，在黑河中游的核心试验区获取了机载激光LIDAR数据，可以提供高空间分辨率（米级）和高精度（20cm)的地表高程信息。 通过对机载激光雷达数据处理分别生成了DEM，DSM和点云密度图，在此基础上将DSM与DEM直接相减，得到黑河流域中游核心试验区植被高度产品，产品总体精度为88%。

2012年7月7日，在黑河中游的30*30公里核心观测区域、中游样带区，利用运12飞机，搭载CASI/SASI传感器，开展了可见光/近红外短波红外高光谱航空遥感数据获取飞行试验。飞行相对高度2000米（海拔高3500米），CASI和SASI传感器波长范围分别为380-1050纳米和950-2450纳米，空间分辨率分别为1米和2.4米。利用同步测量的地面数据和大气数据，经过几何和6S大气校正，得到地表反射率产品。

本数据集为L波段机载微波辐射计于2012年7月3日获取，地点在黑河河道地区。 其中L波段频率为1.4GHz，天顶角观测，V极化与H极化信息；飞机11:40（北京时间，下同）从张掖机场起飞，14:10降落。飞行历时2.5小时。在观测期间，飞行高度350m左右，飞行速度220-250km/hr左右。 原始数据分为两部分，分别为微波辐射计数据和地理位置KMZ数据。微波辐射计数据包括V极化与H极化两个数据文件，分辨率100 m，每个数据文件包含所观测TB值和对应扫描波束ID、入射角、位置、时间标记(UTC)和其他飞行姿态信息。KMZ文件给出38.5入射角下飞区域行1公里网格TB值分布数据。飞机前和结束时微波辐射计分别进行了“热”和“冷”辐射校正。微波辐射计数据应考虑电磁波干扰影响，V极化TB值受电磁波干扰较强，H极化受影响较小。

本数据集为L波段机载微波辐射计于2012年8月2日获取，地点在黑河中游地区。 其中L波段频率为1.4GHz，天顶角观测，V极化与H极化信息；飞机9:00（北京时间，下同）从张掖机场起飞，14:00降落。飞行历时5小时。在观测期间，飞行高度2300m左右，飞行速度220-250km/hr左右。 原始数据分为两部分，分别为微波辐射计数据和地理位置KMZ数据。微波辐射计数据包括V极化与H极化两个数据文件，分辨率700 m，每个数据文件包含所观测TB值和对应扫描波束ID、入射角、位置、时间标记(UTC)和其他飞行姿态信息。KMZ文件给出38.5入射角下飞区域行1公里网格TB值分布数据。飞机前和结束时微波辐射计分别进行了“热”和“冷”辐射校正。微波辐射计数据应考虑电磁波干扰影响，V极化TB值受电磁波干扰较强，H极化受影响较小。

在EC矩阵4号村庄点边上的屋顶上架设一套地表温度和上行/下行短波观测系统，目的在于为航空TASI、WiDAS和L波段飞行提供地面定标观测数据。 观测地点： 选择甘肃省张掖市甘州区小满镇石桥村一社大面积、均质的土房屋顶作为观测点。观测点位于房顶上，相对平坦、且比较均一，周边没有高大树木的遮挡，距EC4号点西南约20米，该观测点坐标：38°52′38.50″N，100°21′27.00″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，其出厂时默认的地表发射率为1，试验期间未进行黑体定标）。2个CMP3型反照率表（一个朝上、一个朝下）组成，探头架高1.0米，Campell CR850数采自动记录。 探头朝向： 仪器支臂长度3m，与房子边缘平行，方位角156°，东偏南66° 测量时间： 仪器从2012年6月23日起开始正常观测，到9月20日拆除，期间进行不间断地24小时观测，5秒钟记录一次数据，输出5秒钟和1分钟2组值。 数据内容： 地表温度观测数据、上行/下行短波辐射数据，可以计算出最终的反照率。其中温度观测数据主要包括：SI-111红外温度探头的传感器自身表体温度(SBT_C)、传感器观测到的地表温度（Target_C,未进行地表比辐射率、背景温度的校正）。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。

2012年8月1日在黑河上游，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。

本数据集为L波段机载微波辐射计于2012年6月30日获取，地点在黑河中游地区。 其中L波段频率为1.4GHz，天顶角观测，V极化与H极化信息；飞机13:10（北京时间，下同）从张掖机场起飞，18:40降落。飞行历时5.5小时。在观测期间，飞行高度2500m左右，飞行速度220-250km/hr左右。 原始数据分为两部分，分别为微波辐射计数据和地理位置KMZ数据。微波辐射计数据包括V极化与H极化两个数据文件，每个数据文件包含所观测TB值和对应扫描波束ID、入射角、位置、时间标记(UTC)和其他飞行姿态信息。KMZ文件给出38.5入射角下飞行区域1公里网格TB值分布数据。飞机前和结束时微波辐射计分别进行了“热”和“冷”辐射校正。微波辐射计数据应考虑电磁波干扰影响，V极化TB值受电磁波干扰较强，H极化受影响较小。

本数据集为L波段机载微波辐射计于2012年7月4日获取，地点在黑河河道地区。 其中L波段频率为1.4GHz，天顶角观测，V极化与H极化信息；飞机10:50（北京时间，下同）从张掖机场起飞，14:50降落。飞行历时4小时。在观测期间，飞行高度1000m左右，飞行速度220-250km/hr左右。 原始数据分为两部分，分别为微波辐射计数据和地理位置KMZ数据。微波辐射计数据包括V极化与H极化两个数据文件，分辨率300 m，每个数据文件包含所观测TB值和对应扫描波束ID、入射角、位置、时间标记(UTC)和其他飞行姿态信息。KMZ文件给出38.5入射角下飞区域行1公里网格TB值分布数据。飞机前和结束时微波辐射计分别进行了“热”和“冷”辐射校正。微波辐射计数据应考虑电磁波干扰影响，V极化TB值受电磁波干扰较强，H极化受影响较小。

小满镇五星村风廓线雷达架设的目的是获取低层大气进行风向、风速和扰动特征，支持大气边界层和局地环流研究。仪器架设在超级站西北侧60米处。观测点坐标为：38°51'16.78"N，100°22'18.53"E。 测量仪器： 使用了德国Scintec公司的MFAS风廓线声雷达，可以提供30至1000米高度的三维风速，高度间隔为10米。时间间隔为30分钟。 测量时间： 仪器从2012年6月21日起开始正常观测，至9月15日进行不间断地24小时观测，每半小时进行一次记录。 数据内容： 从2012年6月21日至9月15日每天一个数据文件，内容包括观测高度、风速、风向、东西向风速、南北向风速、垂直风速、垂直风速标准偏差和后向散射强度。 备注： （1）由于仪器的实际观测高度的上限随空气中水汽含量的变化而变化，而本次观测地点是干旱地区，空气中水汽含量较小，测量高度的上限在300米左右； （2）在下雨或风沙较大的情况下，后向散射的强度会特别大，此时数据会缺测或只有垂直风速和后向散射强度有数据。