CAMELS: Ein Datensatz Zu Wassereinzugsgebietseigenschaften Und Meteorologie Aus Der Groß Angelegten Stichprobenstudie Der Vereinigten Staaten

Der Datensatz besteht aus zwei Aspekten: Zeitreihen und Einzugsgebietsattributen.

Zeitreihendatensätze

Bei diesem Datensatz handelt es sich um hydrometeorologische Antriebsdaten im Beckenmaßstab, die vom Forschungsteam für 671 Becken im Hydroclimatic Data Network 2009 (HCDN-2009, Lins 2012) des U.S. Geological Survey entwickelt wurden, das zur zusammenhängenden Beckenuntergruppe der Vereinigten Staaten gehört. Die Ausgabe der Modellzeitreihen ist für denselben Zeitraum wie die Antriebsdaten verfügbar. Außerdem werden USGS-Abflussdaten für alle Wassereinzugsgebiete für alle verfügbaren Daten zwischen dem 1. Januar und dem 31. Dezember 2014 bereitgestellt. Anschließend implementierte das Forschungsteam das hydrologische Modell und die Kalibrierungsverfahren, die traditionell vom NWS verwendet werden, das auf SNOW-17 und Sacramento Soil Moisture Accounting (SAC-SMA) basierende hydrologische Modellierungssystem und die Optimierungsmethode Shuffled Complex Evolution (SCE).

Datensatzstruktur

Die Datei basin_timeseries_v1p2_metForcing_obsFlow.zip enthält alle Becken-Forcing-Daten, beobachteten Strömungen, Becken-Metadaten, eine README-Datei und Becken-Shape-Dateien für alle drei meteorologischen Produkte. Die drei *_modelOutput_*.zip-Dateien enthalten alle Modellausgaben für die verschiedenen in den Linknamen angegebenen Forcing-Datensätze. Schließlich ist die Datei basin_set_full_res.zip eine Beckenformdatei in voller Auflösung, die die ursprünglichen Beckengrenzen aus der Geodatenstruktur enthält.

Wassereinzugsgebietsattribut-Dataset

Der Datensatz deckt dieselben 671 Einzugsgebiete ab wie der von Newman et al. eingeführte hydrometeorologische Datensatz mit großer Stichprobe. im Jahr 2015. Für jedes Einzugsgebiet beschrieb das Forschungsteam eine Reihe von Eigenschaften, die das Verhalten und die hydrologischen Prozesse des Einzugsgebiets beeinflussen. Datensätze, die diese Eigenschaften charakterisieren, sind seit einiger Zeit einzeln verfügbar, umfassende multivariate Bewertungen auf Einzugsgebietsebene waren jedoch bisher schwierig, da diese Datensätze häufig unterschiedliche räumliche Konfigurationen aufweisen, in unterschiedlichen Archiven gespeichert sind oder unterschiedliche Datenformate verwenden. Durch die Erstellung von Schätzungen dieser Merkmale im Einzugsgebietsmaßstab wollte das Forschungsteam die Beurteilung ihrer Wechselwirkungen vereinfachen.

Topografische Merkmale (z. B. Höhe und Neigung) wurden von Newman et al. übernommen. (2015). Klimaindizes (z. B. Trockenheit und Häufigkeit trockener Tage) und hydrologische Eigenschaften (z. B. mittlerer Jahresabfluss und Basisabflussindex) wurden anhand der von Newman et al. bereitgestellten Zeitreihen berechnet. (2015). Bodeneigenschaften wie Porosität und Bodentiefe wurden mithilfe des STATSGO-Datensatzes und von Pelletier et al. charakterisiert. (2016) Datensatz. Vegetationsmerkmale wie Blattflächenindex und Wurzeltiefe wurden anhand von MODIS-Daten abgeleitet. Geologische Eigenschaften (wie geologische Klasse und Porosität des Untergrunds) wurden mithilfe der Datensätze GLiM und GLHYMPS berechnet.

Ein grundlegender Unterschied zwischen diesem Datensatz und ähnlichen besteht darin, dass er sowohl quantitative Schätzungen verschiedener Einzugsgebietsattribute liefert als auch eine Bewertung der Einschränkungen der Daten und Methoden beinhaltet, die zur Berechnung dieser Attribute verwendet werden (siehe Addor et al., 2017). Aufgrund der großen Zahl an Einzugsgebieten und der Vielfalt geophysikalischer Merkmale eignen sich diese Daten gut für umfangreiche Stichprobenuntersuchungen und vergleichende Hydrologie.