北半球长时间序列公里级活动层厚度数据集（1850-2100年）

中文名称

英文名称

Long-term series kilometer-level active layer thickness data set in Northern Hemisphere (1850-2100)

CSTR

CSTR:11738.11.NCDC.2022YFF.DB6392.2024

DOI

10.12072/ncdc.nieer.db6392.2024

数据共享方式

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数据分类

冻土

来源站点

冰冻圈大数据挖掘分析关键技术及应用

数据贡献者

彭小清 , 金浩东 , 赵国辉

数据集摘要

多年冻土区的活动层厚度及年平均地是多年冻土变化研究的重要指标，在当前全球变暖的大背景之下，尤其在高海拔以及高纬度地区，气温变暖的速率还要高于其他地区，这对于多年冻土区的活动层厚度的变化必然会造成很大影响。在以往的研究中，基于野外实测数据以及遥感反演算法已经对活动层厚度在历史时期下的变化有了很多探讨，但其空间分辨率也较低。以CMIP6数据为基础，通过降尺度的方法获得1km分辨率的多年冻土区地表气温；然后该数据作为多年冻土活动层厚度未来变化的高精度高分辨输入变量，从而进一步获得1km分辨率的北半球活动层厚度，通过使用多种机器学习方法，获取多种方法多模式平均，活动层厚度数据集的精度和分辨率都得到提升。集合平均模式输出结果的RMSE为67.39 cm，MAE为44.39cm，R为0.74。

基本信息

采集时间	1850/01/01 - 2100/12/31
采集地点	northern hemisphere
数据量	71.1 GiB
数据格式	netcdf格式，单位cm
数据空间分辨率(/米)	1公里
数据时间分辨率	逐年
坐标系

数据源描述

北半球多年冻土区活动层厚度观测数据建立在全球多年冻土网络（GTN-P）数据库（gtnpdatabase.org）的基础上，同时，我们还扩展了GTN-P数据，并从相关文献中添加更多的ALT观测数据。其它相关数据请参考Jin et al., 2024.

数据加工方法

使用的机器学习模型包括逻辑回归（LR）、随机森林（RF）和LightGBM（LGB）。考虑到使用单一方法可能会导致模拟的过度拟合，我们在模拟ALT时使用了上述三种方法的集和平均结果。使用TDD、FDD、叶面积指数、降水量、积雪、太阳辐射、土壤含水量、土壤有机质、砾石的体积含量作为输入变量，与站点观测值相对应，用90%的数据作为测试集进行模型建立，10%的数据作为验证集对模型的精度进行验证评价，为了减少单次运行的不确定性，本研究对使用的三种机器学习模型运行了100次，用其集合平均结果，最终结合各时期的环境变量模拟出不同时期的多年冻土区活动层厚度的分布变化。

数据质量描述

数据质量良好

项目支持信息

#	编号	名称	类型
1	42161160328	青藏高原热喀斯特地貌的时空演变及未来预测	国家自然科学基金

引用和标注

为保障平台科技资源的权益、扩展平台中心的服务、提升科技资源的应用潜力，请资源使用者在使用资源所产生的研究成果中（包括公开发表的论文、论著、数据产品和未公开发表的研究报告、数据产品等成果），请按以下方式规范标注和引用。

中文发表的成果中参考以下规范注明：数据来源于黄河数据中心 (http://huanghe.ncdc.ac.cn)。

英文发表的成果中参考以下规范注明： The dataset is provided by Yellow River Data Center. (http://huanghe.ncdc.ac.cn).

数据引用

彭小清,金浩东,赵国辉. 北半球长时间序列公里级活动层厚度数据集（1850-2100年）. 黄河数据中心(http://huanghe.ncdc.ac.cn), 2024. https://cstr.cn/CSTR:11738.11.NCDC.2022YFF.DB6392.2024.

彭小清,金浩东,赵国辉. 北半球长时间序列公里级活动层厚度数据集（1850-2100年）. 黄河数据中心(http://huanghe.ncdc.ac.cn), 2024. https://www.doi.org/10.12072/ncdc.nieer.db6392.2024.

Endnote中 Bibtex中 RIS中 GBT7714中 EndnoteEN BibtexEN RISEN

文章引用

Jin Haodong, Peng Xiaoqing, Frauenfeld Oliver W, Zhao Yaohua, Li Xuanjia, Tian Weiwei, Chen Cong, Liang Benben, Li Xiaodong, Mu Cuicui. Performance and changes of high‐resolution (1 km) surface air temperature in Northern Hemisphere permafrost regions[J]. International Journal of Climatology, 2023, 43, (3): 1333-1348.

引用格式： Endnote Bibtex RIS
Jin Haodong, Peng Xiaoqing, Frauenfeld Oliver W, Huang Yuan, Guo Lei, Luo Jing, Yin Guoan, Zhao Guohui, Mu Cuicui. The infrastructure cost of permafrost degradation for the Northern Hemisphere[J]. Global Environmental Change, 2024, 84:102791.

引用格式： Endnote Bibtex RIS
Peng Xiaoqing, Zhang Tingjun, Frauenfeld Oliver W, Wang Kang, Luo Dongliang, Cao Bin, Su Hang, Jin Huijun, Wu Qingbai. Spatiotemporal changes in active layer thickness under contemporary and projected climate in the Northern Hemisphere[J]. Journal of Climate, 2018, 31, (1): 251-266.

引用格式： Endnote Bibtex RIS

许可协议

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#	数据集标题
1	北半球长时间序列公里级年平均地温数据集（1850-2100年）
2	北半球季节冻深数据集（1850-2100年）
3	北半球多年冻土生物物理分区图
4	黑河流域长时间序列SPOT_Vegetation植被数据集
5	1986-2005年，1986-2098年（RCP2.6RCP4.5RCP8.5），北半球多年冻土数据集
6	1978-2012年中国雪深长时间序列数据集
7	1979-2016年中国雪深长时间序列数据集
8	湖泊冰层厚度数据集
9	中国地区长时间序列GIMMS植被指数数据集
10	中国地区长时间序列SPOT_Vegetation植被指数数据集

#	标题	文件大小
1	ALT_PF_NH.zip	71.1 GiB

最近10条服务记录如下
#	时间	姓名	用途
1	2025/04/14 20:33	杨*飞	用于完成国家自然科学基金项目“冻土、积雪和降雨叠加影响下东北寒区典型流域径流组分时变机制研究”的相关研究工作。
2	2025/04/13 22:35	常*华	查找蒙古高原和阿尔泰山附近的活动层厚度，并用于模型的验证
3	2025/04/03 23:53	We**** Xu	查看过去及未来北半球活动层厚度，了解气候变化对北半球活动层厚度的影响
4	2025/04/03 18:59	Men******Zhao	Paper title：全球湖泊沉积物碳埋藏研究 Paper type：用于分析湖泊沉积物碳埋藏速率与冻土深度变化的关系 Tutor：刘建宝
5	2025/04/02 00:14	杨*珍	尊敬的彭老师您好，我是长安大学的杨珍珍，因科研需要，现想要申请下载该活动层厚度数据作为热融滑塌的影响因素进行讨论分析，希望您能够审批！后续文章中我一定会规范引用该数据。
6	2025/03/25 00:23	何*霖	论文题目：中国寒温带落叶松潜在分布预测数据在研究中的作用：作为环境因子论文类型：学硕论文导师姓名：袁艳斌
7	2025/03/24 17:33	王*	作为模型的输入参数预测北半球多年冻土碳库的未来变化风险预估
8	2025/03/18 05:56	王*雨	Paper title： Paper abstract： Paper type： Tutor
9	2025/03/07 03:58	赵*彪	申请数据用于验证模型模拟北半球冻结深度和地温的精度
10	2025/03/04 01:48	zhe*****xiu	查看青藏高原冻土范围的活动层和低温数据，感谢您的数据支持。