米国の大規模サンプル研究のための CAMELS の流域属性と気象データセット

データセットは、時系列と集水域属性という 2 つの側面で構成されます。

時系列データセット

このデータセットは、米国地質調査所水文気候データ ネットワーク 2009 (HCDN-2009、Lins 2012) の 671 盆地を対象として研究チームによって開発された盆地スケールの水文気象強制データです。この盆地は、米国本土の盆地のサブセットです。モデルの時系列出力は、強制データと同じ期間で使用できます。 USGS 流量データは、2014 年 1 月 1 日から 12 月 31 日までの利用可能なすべての日付のすべての流域についても提供されます。次に、研究チームは、NWS で伝統的に使用されている水文モデルと校正手順、SNOW-17 とサクラメント土壌水分計算 (SAC-SMA) に基づく水文モデリング システム、およびシャッフル複雑進化 (SCE) 最適化手法を実装しました。

データセットの構造

basin_timeseries_v1p2_metForcing_obsFlow.zip ファイルには、3 つすべての気象製品のすべての盆地強制データ、観測流量、盆地メタデータ、readme ファイル、および盆地形状ファイルが含まれています。 3 つの *_modelOutput_*.zip ファイルには、リンク名で表されるさまざまな強制データセットのすべてのモデル出力が含まれています。最後に、basin_set_full_res.zip ファイルは、地理空間構造からの元の盆地境界を含むフル解像度の盆地形状ファイルです。

集水域属性データセット

このデータセットは、Newman et al., 2015 によって導入された大規模サンプルの水文気象データセットと同じ 671 の流域をカバーしています。研究チームは、流域ごとに、流域の挙動と水文学的プロセスに影響を与える複数の属性を説明しました。これらの特性を特徴付けるデータセットはしばらくの間個別に入手可能でしたが、これらのデータセットはしばしば異なる空間構成を持っていたり、異なるアーカイブに保存されていたり、異なるデータ形式を使用していたりするため、包括的な多変量集水域規模の評価はこれまで困難でした。研究チームは、これらの属性の流域規模の推定値を作成することで、それらの相互関係の評価を簡素化することを目指しました。

地形的特徴 (標高や傾斜など) は Newman et al. (2015) から取得しました。気候指標（乾燥度や乾燥日の頻度など）と水文学的特性（年間平均流量やベースフロー指数など）は、Newman et al. (2015) によって提供された時系列を使用して計算されました。空隙率や土壌深さなどの土壌特性は、STATSGO データセットおよび Pelletier et al (2016) データセットを使用して特性評価されました。植生特性 (葉面積指数や根の深さなど) は、MODIS データを使用して推定されました。地質学的特性 (地質等級や地下空隙率など) は、GLiM および GLHYMPS データ セットを使用して計算されます。

このデータセットと類似のデータセットの基本的な違いは、さまざまな集水域特性の定量的推定を提供することと、これらの特性を計算するために使用されるデータと方法の限界の評価が含まれることです (Addor et al., 2017 を参照)。集水域の数が多く、地球物理学的特徴が多様であるため、これらのデータは大規模なサンプル研究や比較水文学に適しています。