西北地区250m及以上分辨率土壤有机碳密度（0~100cm）数据
本数据集的制作共使用1490个采样点土壤实测数据，数据主要来源如下： （1）研究团队承担的国家自然科学基金委项目“祁连山土壤有机碳沿梯度变化规律及机理研究”（41771252）、“黑河流域生态水文样带调查”（91025002）、“干旱内陆河流域典型生态系统土壤碳模拟研究”（31270482），甘肃省重大项目“祁连山涵养水源生态系统与水文过程相互作用及其对气候变化的适应研究”（18JR4RA002）、甘肃省林草局科技创新项目“祁连山国家公园（甘肃片区）生态治理成效评估研究”（GYCX[2020]01）、甘肃省科技计划资助项目“甘肃省祁连山生态环境研究中心”（18JR2RA026）等项目数据。 （2）国家冰川冻土沙漠科学数据中心和青藏高原科学数据中心公开发表的土壤剖面原始数据、文献集成数据（Xu et al., 2018 DOI:10.1038/s41598-018-20764-9）、世界土壤参比与信息中心（ISRIC）WoSIS土壤剖面数据库（https://www.isric.org/explore/wosis）等。原始数据经过质量控制，去除经纬度定位精度不足0.001的采样点，以及土壤有机碳含量与环境本底明显偏离的异常值。
根据“Scorpan”（Soils, Climate, Organisms, Relief, Parent material, Age, Geographic position）框架，使用数字土壤制图（Digital Soil Mapping, DSM）方法和基于瓦片结构的运算，模拟了西北地区0~100 cm土层30m分辨率土壤有机碳密度空间分布。预测方法主要是基于机器学习中的极端梯度提升算法（XGBoost，eXtreme Gradient Boosting），环境协变量数据包括：Landsat8 OLI多光谱影像、Sentinel-1雷达影像、气温、降水、辐射、地形、植被指数、位置等栅格数据。 在R语言中构建数字土壤制图框架，为了减少内存占用量和提高计算速度，将整个西北地区划分为21个600km×500km的子区域（region），每个子区域内构建基于瓦片（瓦片大小：45km×45km）和并行计算的制图流程，通过bootstrap法重复建模，对每个bootstrap样本进行空间建模，得到建模结果的频率分布，建模的不确定性用标准差（sd）表示。
经30次10折交叉验证表明，模型的RMSE和R2分别为6.15 kg/m2和 0.74。最终数据产品共分为21个子区域（region），mean和sd分别表示30次重复建模的均值和标准差，单位为kg/m2，表示0~100cm土层内单位面积上土壤有机碳的质量，各子区域合并后获得整个西北地区合土壤有机碳密度均值（mean）和标准差（sd），数据量63.70GB，采用bilinear法分别重采样至250m、500m、1000m、5km、10km，最终产品总数据量1.19GB。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | 42201133 | 祁连山年代际尺度土壤有机碳动态对气候变化的响应 | 国家自然科学基金 |
| 2 | 2021kf05 | 祁连山10m分辨率土壤有机碳密度专题数据集制作 | 其他 |
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CSTR:11738.11.ncdc.qlsst.db2692.2023
10.12072/ncdc.qlsst.db2692.2023