近期,国家地球系统科学数据中心-长江三角洲分中心(以下简称“本中心”)发布了全球海表四维动态数据集(2010-2019年)(OceanSurface4D-ISEA4H)。该数据集由南京师范大学闾国年教授、周良辰教授与林冰仙副教授团队研究并生成,经由本中心和虚拟地理环境教育部重点实验室整合提供。目前,该数据已通过本中心对外发布共享,用户可通过点击数据链接申请下载使用。
OceanSurface4D-ISEA4H数据集是基于正二十面体的施耐德等积4孔六边形格网(Icosahedral Snyder Equal Area Aperture 4 Hexagon, ISEA4H)构建的全球海表四维动态数据集,目的是在一致的空间观测和分析单元上建立一个统一的空间数据库,主要用于全球尺度的海洋表面建模和预测。该数据集使用了OpenDGGS格网开发库以及OceanSurface4D软件包,OpenDGGS是一个面向基于施耐德等积多面体投影所构建的全球离散格网系统(DGGS)的API库;OceanSurface4D软件包提供了一套基于全球等面积六边形离散网格的多源数据反演程序。此数据集通过对海洋表面资料的分析、综合和重建,有助于了解海洋气候的特征、变化规律和发展趋势,对海洋工程设计、极端天气预报和长期气候环境监测具有重要作用。
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数据概况
OceanSurface4D-ISEA4H提供了基于全球等积六边形离散网格的全球海表的四维动态数据集,以1度分辨率提供了涵盖10年(2010年1月-2019年12月)的月平均表层流场和潮汐高度。源数据包括:来源于CMEMS提供的19.8年的卫星测高轨迹点数据、AVISO提供的空间分辨率为1/4°的卫星遥感绝对地形动态数据(Absolute Dynamic Topology,ADT)的月平均值以及CMEMS提供的1/4°的散射计风场月平均值数据。
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软件工具
(1)OpenDGGS 全球离散格网系统基础算法库
OpenDGGS是一个面向基于施耐德等积多面体投影所构建的全球离散格网系统(DGGS)的API库,支持多种DGGS拓扑类型与层级下多种DGGS要素的统一剖分与编码,能够实现基于DGGS的编码转换、空间数据集成、空间关系查询等操作,旨在提供一个具备拓扑完备性与唯一性的DGGS API库,为制定DGGS核心标准提供参考,为全球离散格网系统在地理信息科学、地球系统科学中的推广应用奠定基础。ISEA4H是OpenDGGS框架下的一种具体离散格网实现,它通过将球面地球表面映射到二十面体上,再细分为均匀的六边形单元,实现等面积的空间划分。ISEA4H格网采用“Aperture 4”递归划分方式,每次细分时将六边形单元分成4个更小的六边形,从而具备多尺度特性。这种格网系统有效减少了传统网格系统中的投影误差和面积失真,是一种适用于地理信息系统(GIS)和全球尺度数据分析的理想方案。通过对最优格网分辨率进行分析,得到六级格网分辨率(赤道分辨率约1°)下的数据集质量最优,因此选择6级分辨率的ISEA4H的格网作为OceanSurface4D数据集的框架。相关文档以及源代码均已发布(https://gitee.com/zhoulch/OpenDGGS)。
(2)OceanSurface4D 全球海表四维重建软件包
OceanSurface4D软件包提供了一套基于全球等面积六边形离散网格的多源数据反演程序,具体包括全球六边形离散格网的生成、表层流场数据的提取、调和常数的提取、潮汐高度的反演以及基于调和常数的同潮图绘制程序。这一软件包为全球离散格网的应用提供了新的思路,同时地理信息系统和海洋学的学生和研究人员提供一个宝贵的参考资源。相关文档以及源代码均已发布(https://gitee.com/zhoulch/OceanSurface4D)。
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参与人员
参与人员致谢名单:王文博、郑森源、周慧君、史凯华、张艺璇、许德鹏、练文杰、刘坤、李宇龙、路程帅、周昱倩、赵志鹏、仲旸、赵宇飞
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数据引用
数据引用参考以下规范:
中文引用方式:周良辰等,2024,“全球海表四维动态数据集(2010-2019年)”,https://doi.org/10.12009/YRDR.2024.3016.ver1.db,国家地球系统科学数据中心-长江三角洲分中心,第一版.(http://geodata.nnu.edu.cn).
英文引用方式:Zhou, L., et al. 2024. “GlobalOceanSurface4D-ISEA4H(2010-2019)”. https://doi.org/10.12009/YRDR.2024.3016.ver1.db. Yangtze River Delta Science Data Center, National Earth System Science Data Sharing Infrastructure. V1. (http://geodata.nnu.edu.cn).
致谢方式参考以下规范:
中文致谢方式:“感谢国家科技资源共享服务平台-国家地球系统科学数据中心-长江三角洲分中心(http://geodata.nnu.edu.cn/)提供数据支撑。”
英文致谢方式:Acknowledgement for the data support from " Yangtze River Delta Science Data Center, National Earth System Science Data Center, National Science & Technology Infrastructure of China. (http://geodata.nnu.edu.cn/)".
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数据获取
1.下载链接:
全球海表四维动态数据集(2010-2019年):
http://geodata.nnu.edu.cn/data/datadetails.html?dataguid=25920648232691
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