青藏高原（QTP）的永久冻土因其对气候变化的高度敏感性而受到越来越多的关注。对青藏高原进行了大量的空间建模研究，以评估冻土层的现状，预测冻土层未来的变化，并诊断造成冻土层变化的因素。然而，高质量的冻土分布图将是一个很好的选择。现有的 QTP 永久冻土分布图很难达到这一目的。理想的空间建模基准地图应方法合理、足够准确，并基于测绘年的观测数据，而不是几十年的所有历史数据。因此，在本研究中，我们采用一种新颖的永久冻土绘图方法，以卫星得出的地表融化和冻结指数作为输入，以基于勘测的分区域冻土地图作为约束。
该数据集包含新的2010年青藏高原永久冻土分布图以及制图中使用的数据。所有数据均以GeoTIFF（.tif）文件的形式提供。空间分辨率为 1 km，地理坐标系为 WGS_1984。
1. “permafrost_distribution_map_2010_QTP.tif”是2010年青藏高原上空多年冻土分布图。
2. “soil_cluster_QTP.tif”是青藏高原土团的空间分布。
3. “DDT_mean_annual.tif”包含2005-2010年QTP平均解冻指数，来自MODIS LST数据。
4. “DDF_mean_annual.tif”包含 2005-2010 年 QTP 平均的年度冻结指数，源自 MODIS LST 数据。
首先，最新发布的 QTP 永久冻土热状态综合数据集提供了65个钻孔，这些钻孔在10米和20米深处的土壤温度。因此，2010 年前后钻孔位置是否存在永久冻土的判断依据是根据上述两个深度的年平均土壤温度，确定 2010 年前后钻孔位置是否存在永久冻土。这些钻孔被进一步分为三类：永久冻土稳定的钻孔、不稳定冻土层的井孔，以及有季节性霜冻的井孔;其次，从现有文献中收集了7个钻孔，这些钻孔提供了有关黄河源区永久冻土存在情况的信息，黄河源区是 QTP 东部的一个关键区域。这些钻孔的地温是在 2013 年和 2014 年夏季测量的，并假定它们反映了黄河源区的热机制。如果15米深处的土壤温度高于0.5 摄氏度，则钻孔位置被归类为季节性霜冻区。否则被归类为永久冻土。
将Hu等人开发的FROSTNUM/COP映射方法应用于绘制QTP上永久冻土的分布图。它基于扩展的地表霜冻由卫星温度数据提供的数量（FROSTNUM）模型，它需要永久冻土分布图子区域作为优化约束。此方法考虑本地通过模型参数E的因子，其值已最佳确定对于遵循空间聚类、参数优化和决策树程序的所有空间单元。DDF和DDT是根据11级MOD1A11和MYD1A3计算的产品（版本 6）。由于混浊，导致MODIS LST数据出现缺口，因此,基于这些数据绘制永久冻土图的不确定性。 选择基于太阳-云-卫星的逐步插值方法几何（SCSG）效应插入数据间隙 MODIS LST 数据中的区域。粒子群优化（PSO）算法是用于查找与每个土簇相关的E的最佳值。在这种基于人群的启发式方法，引导候选解 朝向搜索空间中最知名的位置，从而实现非常 快速收敛到最佳值。在之前的研究中，唯一的目标函数是科恩的kappa系数），它量化了模拟地图与 基于调查的次区域永久冻土分布图。尽管有好处 在实验研究领域实现的性能，这个相对简单的目标函数 不可避免地导致在更大的区域（如 QTP）中的等效性。 认识到kappa系数是仿真结果与次区域地图之间的总体一致性，我们保留了 kappa 系数并制作了目标函数通过添加专门定义的边界一致性来更加严格。
使用基于勘测的分区域永久冻土地图（K=0.74）和钻孔记录（总体精度=0.85 和k=0.43）进行的验证显示，与其他两份最新的永久冻土地图相比，该地图的精度更高。鉴于其卓越的准确性，该地图可作为基准地图，用于约束/验证地表模拟的基准图，也可作为历史参考图，在全球背景下预测 QTP 未来的永久冻土变化。在全球变暖的背景下预测 QTP 未来的冻土变化。
| # | 编号 | 名称 | 类型 |
| 1 | 41971074 | 变化气候下的青藏高原多年冻土水热状况变化模拟和预估研究 | 国家自然科学基金 |
| 2 | 42171125 | 面向陆面过程模型的冻融土导热系数参数化方案研究 | 国家自然科学基金 |
| 3 | 41931180 | 北半球典型地区多年冻土对全球变化的响应及机理研究 | 国家自然科学基金 |
| 4 | 2019QZKK0905-08 | 冻土冻融灾害及重大冻土工程病害 | 国家科技重大专项 |
本作品采用
CC BY 4.0 （知识共享 署名 4.0 国际许可协议）进行许可。
CSTR:11738.11.NCDC.FIGSHARE.DB3940.2023
10.6084/m9.figshare.19642362
