【WRF-Urban数据集】中国城市冠层参数数据集NUDC
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中国城市冠层参数数据集NUDC
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数据概述
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- 数据内容
- 数据来源
- 数据的存储形式
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参考
NUDC数据集是一个专门用于 中国城市的建筑群及其特征分析 的高分辨率地理信息系统数据集合体，在GIS空间分析领域具有重要应用价值。该系统主要应用于 城市发展变化模拟研究以及WRF气象模型中的微气象参数化过程（例如BEP和BEM模型）等关键环节。
数据概述
论文-通过建立一个国家级的城市数据集来优化WRF/urban建模系统
数据集名称和范围
- 名称：城市参数数据库（Urban Canopy Parameters Database）。
- 范围：涵盖中国大陆地区。
- 分辨率：每公里（高空间分辨率）。
- 时间：截至2018年，在可获取的建筑信息及遥感监测数据基础上构建。
数据内容
该数据集包含多个城市冠层参数（Urban Canopy Parameters, UCPs），这些参数常被用于 WRF 模型的城市化模块（如 BEP/BEM 模块）。数据集涵盖的具体内容涉及以下几个关键变量：
| 参数名称 | 描述 | 单位 | 范围 |
|---|---|---|---|
| 建筑占比（Building Fraction） | 每个网格中建筑物在水平面积上的覆盖比例（建筑占比，λp），用于表示建筑密度。 | 无单位 | 0 - 1 |
| 平均建筑高度 | 每个网格中所有建筑物的平均高度，反映了建筑的垂直特性。 | 米 | 通常 0 - 100 米 |
| 建筑高度标准差 | 每个网格中建筑高度的标准差，表示建筑高度的空间差异性。 | 米 | 通常 0 - 50 米 |
| 地表反照率 | 屋顶和地面的平均反射率，用于估算短波辐射的反射能力。 | 无单位 | 0 - 1 |
| 地表热容量 | 每单位面积地表的热存储能力，描述城市材料的热特性。 | J/(m²·K) | 数值较大 |
| 地表导热率 | 城市地表的热传导能力，描述热量通过建筑材料传导的效率。 | W/(m·K) | 数值较小 |
| 植被覆盖度 | （Vegetation Fraction） 网格内植被的覆盖比例，反映了城市中绿地的分布情况。 | 无单位 | 0 - 1 |
| 不透水面覆盖度 | 每个网格中不透水地表（如道路、停车场等）的覆盖比例。 | 无单位 | 0 - 1 |
数据来源
数据集基于以下来源构建：
1、高分辨率建筑物数据：
- 基于遥感影像（包括但不限于高分辨率卫星图像）以及相应的建筑物数据库。
- 数据处理过程涉及对建筑物的提取、分类以及参数计算等环节。
2、土地覆盖数据：
- 基于NLCD（National Land Cover Database）或其类似版本的数据集，在研究中可获得反映城市地表水体覆盖状况和植被覆盖状况的相关数据。
- 数据分类过程通过系统性校准与验证步骤进行处理，并旨在适应具有中国特色的城市规划需求。
3、气象观测和地表特性数据：
- 结合 MODIS 数据（如植被覆盖度、地表反照率）和地方气象站的观测数据。
4、地方规划数据和统计年鉴：
- 提供建筑物高度、密度及相关材料特性。
数据的存储形式
数据被以二进制形式存储，并在WRF模型输入规范的基础上进行了预处理。其具体存储形态包含
- 将各个参数分别以独立的二进制文件形式进行存储。
- 数据文件与 index 文件配合使用，并详细描述数据范围、分辨率以及投影情况。
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