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MODIS数据特点及技术指标

(2012-04-14 22:27:48)
标签:

杂谈

概况
    MODIS全称Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer,即中分辨率成像光谱仪。1998年MODIS机载模型器安装到EOS-AM(上午轨道)和PM(下午轨道)系列卫星上,从1999年12月正式向地面发送数据。MODIS是NASA地球行星使命计划中总数为15颗。
http://datamirror.csdb.cn/base/images/sanjiao.gif MODIS数据的特点
    MODIS数据主要有四个特点:
    (1)全球免费:NASA对MODIS数据实行全球免费接收的政策(TERRA卫星除MODIS外的其他传感器获取的数据均采取公开有偿接收和有偿使用的政策),这样的数据接收和使用政策对于目前我国大多数科学家来说是不可多得的、廉价并且实用的数据资源;
    (2)光谱范围广:MODIS数据涉及波段范围广(共有36个波段,光谱范围从0.4um-14.4um),数据分辨率比NOAA-AVHRR有较大的进展(辐射分辨率达12bits,其中两个通道的空间分辨率达250m,5个通道为500m,另29个通道为1000m)。这些数据均对地球科学的综合研究和对陆地、大气和海洋进行分门别类的研究有较高的实用价值;
    (3)数据接收简单:MODIS接收相对简单,它利用X波段向地面发送,并在数据发送上增加了大量的纠错能力,以保证用户用较小的天线(仅3m)就可以得到优质信号;
    (4)更新频率高:TERRA和AQUA卫星都是太阳同步极轨卫星,TERRA在地方时上午过境,AQUA在地方时下午过境。TERRA与AQUA上的MODIS数据在时间更新频率上相配合,加上晚间过境数据,对于接收MODIS数据来说可以得到每天最少2次白天和2次黑夜更新数据。这样的数据更新频率,对实时地球观测和应急处理(例如森林和草原火灾监测和救灾)有较大的实用价值。
http://datamirror.csdb.cn/base/images/sanjiao.gif MODIS数据的技术指标

项目

指标

轨道

705km,降轨上午10: 30过境,升轨下午1: 30过境,太阳同步,近极地圆轨道

扫描频率

每分钟20.3转,与轨道垂直

测绘宽带

2330km x 10km

望远镜

直径17.78cm

体积

1.0m X 1.6m X 1.0m

重量

250g

功耗

225w

数据率

11Mbit/s

量化

12bit

星下点空间分辨率

250m,500m,1000m

设计寿命

5年

http://datamirror.csdb.cn/base/images/sanjiao.gif MODIS数据的波段分布特征

波段

波谱范围(nm)

信噪比

主要用途

分辨率(m)

1

620-670

128

陆地/云边界

250

2

841-876

201

3

459-479

243

陆地/云特性

500

4

545-565

228

5

1230-1250

74

6

1628-1652

275

7

2105-2155

110

8

405-420

880

海洋颜色/浮游
植物/生物化学

1000

9

438一48

838

10

483-493

802

11

526-536

754

12

546-556

750

13

662-672

910

14

673-683

1087

15

743-753

586

16

862-877

516

17

890-920

167

大气水蒸气

18

931-941

57

19

915-965

250

20

3.660-3.840

0.05

地表/云温度

21

3.929-3.989

2.00

22

3.929-3.989

0.07

23

4.020-4.080

0.07

24

4.433-4.498

0.25

大气温度

25

4.482一549

0.25

26

1360-1390

150

卷云

27

6.535-6.895

0.25

水蒸气

28

7.175-7.475

0.25

29

8.400-8,700

0.25

30

9.580-9.880

0.25

臭氧

31

10.780-11.280

0.05

地表/云温度

32

11.770-12.270

0.05

33

13.185-13.485

0.25

云顶高度

34

13.485-13.785

0.25

35

13.785-14.085

0.25

36

14.085-14.385

0.35

http://datamirror.csdb.cn/base/images/sanjiao.gif MODIS数据产品分级
    按数据产品特征划分:主要产品包括校正数据产品、陆地数据产品、海洋数据产品和大气数据产品;若按处理级别划分,又可以分为以下6种:
    0级产品:也称原始数据;
    1级产品:指L1A数据,已经被赋予定标参数;
    2级产品:指L1B级数据,经过定标定位后数据,本系统产品是国际标准的EOS-HDF格式。包含所有波段数据,可能是应用比较广泛的一类数据。;
    3级产品:在1B数据的基础上,对由遥感器成像过程产生的边缘畸变(Bowtie效应)进行校正,产生L3级产品;
    4级产品:由参数文件提供的参数,对图像进行几何纠正,辐射校正,使图像的每一点都有精确的地理编码、反射率和辐射率。L4级产品的MODIS图像进行不同时相的匹配时,误差小于1个像元。该级产品是应用级产品不可缺少的基础;
    5级及以上产品:根据各种应用模型开发L5级产品。

产品类型

产品ID

ESDT/数据集名称

数据级别

一级数据产品

MODO1

MODO1/原始辐射率

L1A

MOD02

MOD02KM/1KM定标辐射

L1B

MOD02HKM/5OOm定标辐射

L1B

MOD02QKM/250定标辐射

L1B

MOD02OBC/星载定标和工程数据

L1B

MOD03

MOD03/1KM经纬度坐标数据

L1A

大气标准产品

MOD04

MOD04_L2/气溶胶

L2

MODO5

MODO5_L2/可降水汽检测结果

L2

MOD06

MOD06_L2/云产品

L2

MOD07

MOD07_L2/温度和水汽轮廓产品

L2

MOD08

MODO8_D3/海日气溶胶、水汽和云产品

L3(1d)

MODO8_E3/气溶胶、水汽和云8天合成产品

L3(8d)

MOD08_M3/全球气溶胶、水汽和云月合成产品

L3(1m)

MOD035

MOD35_L2/250m和1KM云覆盖和光谱检测结果

L2

陆地标准产品

MOD09

MOD09GHK/全球5OOm地表反射率

L2G

MOD09GQK/全球250m地表反射率

L2G

MOD09GST/全球1KM地表反射率

L2G

MOD09A1/全球5OOm地表反射率8天合成

L3(8d)

MOD09Q1/全球250m地表反射率8天合成

L3(8d)

MOD11

MOD11_L2/1KM地表温度/发射率产品

L2

MOD11A1/全球1KM地表温度/发射率L3产品

L3(ld)

MOD11B1/全球5KM地表温度/发射率8天合成L3产品

L3(8d)

MOD11A2/全球1KM地表温度/发射率8天合成L3产品

L(8d)

MOD12(地表覆盖变化)

MOD12Q1/全球lKM土地搜盖类型96天合成

L3

MOD13

MOD13A1/全球5OOm分辨率植被指数16天合成

L3

MOD13A2/全球1KM分辨率植被指数16天合成

L3

MOD13Q1/全球250m分辨率植被指数16天合成

L3

MOD14(温度异常/火)

MOD14/1KM分辨率温度异常/火L2级产品

L2

MOD14A1/每日全球1KM温度异常/火L3级产品

L3

MOD14A2/全球1KM温度异常/火8天合成产品

L3

MOD14GD/每日全球1KM温度异常/火L2G级产品

L2G

MOD14GN/黑夜全球lKM温度异常/火L2G级产品

L2G

MOD15

MOD15A2/全球1KM叶面积指数/FPAR8天合成L4级产品

L4

MOD17(NPP)

MOD17A2/全球1KM净光合作用8天合成产品

L4

MOD43(BRDF&反照率)

MOD43B1/全球1KMBRDF/反照率16天合成

L4

MOD43B3/全球1KM最小反照率16天合成

L4

MOD43B4/全球1KM调整至天顶角反射率的BRDF16天合成产品

L4

MOD44(植被覆盖变化

MOD44B/植被连续区域

L3

海洋标准产品

MOD18

Normalized Water-leaving Radiance

L2

L3(1d)

L3(8d)

MOD19

色素浓度

L2

L3(ld)

L3(8d)

MOD20

叶绿素荧光

L2

L3(ld)

L3(8d)

MOD2l

叶绿素a色素浓度

L2

L3(1d)

L3(8d)

中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer) -MODIS是Terra和Aqua卫星上搭载的主要传感器之一,两颗星相互配合每1-2天可重复观测整个地球表面,得到36个波段的观测数据,这些数据 将有助于我们深入理解全球陆地、海洋和低层大气内的动态变化过程,因此,MODIS在发展有效的、全球性的用于预测全球变化的地球系统相互作用模型中起着 重要的作用,其精确的预测将有助于决策者制定与环境保护相关的重大决策。

     MODIS自2000年4月开始正式发布数据,NASA对MODIS数据以广播X波段向全球免费发送,我国目前已建立了数个接收站并分别于2001年3月 前后开始接收数据。由于NASA对MODIS数据实行这种全球免费接收的政策,使得MODIS数据的获取十分廉价和方便。

一下这个是转自http://hi.baidu.com/wyf86/blog/item/b2b8ddfcb4c7fef5fc037fdf.html

     MODIS标准数据产品根据内容的不同分为0级、1级数据产品,在1B级数据产品之后,划分2-4级数据产品,包括:陆地标准数据产品、大气标准数据产品和海洋标准数据产品等三种主要标准数据产品类型,总计分解为44种标准数据产品类型。它们分别是:

1、MODIS L0数据是对卫星下传的数据报解除CADU外壳后,所生成的CCSDS格式的未经任何处理的原始数据集合,其中包含按照顺序存放的扫描数据帧、时间码、方位信息和遥测数据等

 

 

2、LlA数据是对L0数据中的CCSDS包进行解包所还原出来的扫描数据及其他相关数据的集合

 

 

3、LlB数据是LlA数据进行定位和定标处理之后所生成,其中包含以sI(Scaled Integer)形式存放的反射率和辐射率的数据集LlB代码读取LlA代码解包产生的DN数据集(EV SD SRCA BB SV)以及定标查找表LUT(LookUp Table)作为输入,分别对太阳反射波段RSB和热辐射波段TEB进行定标处理。定标计算所使用的参数可以从MODIS支持组MCST定期发布的LUT文件中得到。传感器DN数值按照BDSM(BandDetectorSub-frameMirrorside)索引。

 

 

4、L2L4是对LlB数据进行各种应用处理之后所生成的特定应用数据产品。

MOD01:即 MODIS1A数据产品。

1A级处理程序,把2个小时的0级文件重新组织成一系列基本处理单元,及数据块(Granules),每个数据块包含大约5分钟的MODIS数据。因为MODIS镜面的一次扫描需要1.4771秒,所以在5分钟内1B级产品文件典型的有203次完全扫描,有时候完全扫描204次每天5分钟集合的扫描文件有288个。地理位置代码计算地面单个象元的坐标,以及有关MODIS的太阳和月亮的位置信息。在GDAAC的操作中,1A级和地理位置代码使用产品生成程序(PGE01)。同时,它们将输入的MODIS数据放到1B级软件中

MOD02:即 MODIS1B数据产品。

MOD03即 MODIS数据地理定位文件。

MODIS Geolocation(MOD03) 数据产品包含有:MODIS每个1km EV(Earth View)中心的经纬度,每个1km EV太阳/卫星的方位,每个1km EV EOS陆地/海洋的阈值,每条扫描太阳和月亮相对于MODIS的位置,充分的仪器参数信息以支持特定波段和亚像元级定位。格式描述分为4个部分:全局元数据、处理和几何参数、扫描数据、组(Vgroups)

MOD04-0835为大气产品,91733404344为陆地产品,18-3236-3942为海洋产品

MOD04:大气23标准数据产品,内容为气溶胶产品,Lambert投影空间分辨率1公里,地理坐

标30秒空间分辨率,每日数据为2级数据产品每旬、每月数据合成为3级数据产品

MOD05降水量。2级大气产品。

MOD06:大气23级标准数据产品,内容为云产品,Lambert投影空间分辨率1公里,地理坐标30秒空间分辨率,每日数据为2级数据产品,每旬、每月数据合成为3级数据产品。

MOD07:大气23标准数据产品,内容为大气剖面数据,Lambert投影空间分辨率1公里,地理坐标30秒空间分辨率,每日数据为2级数据产品,每旬、每月数据合成为3级数据产品。

MOD08:大气3级标准数据产品,内容为栅格大气产品,1公里空间分辨率。每日、每旬、每月合成数据

MOD09:陆地2标准数据产品,内容为表面反射;空间分辨率250m;白天每日数据。

MOD10:陆地23标准数据产品,内容为雪覆盖每日数据为2级数据,空间分辨率500米,旬、月数据合成为3级数据,空间分辨率500米。

归一化雪被指数:归一化雪被指数是观测冰雪定量指标,

NDSI=(Ref0.555um- Ref1.640um)/( Ref0.555um Ref1.640um)

* Ref0.555um、Ref1.640um为入瞳反射率位于陆地且同时满足以下条件的像元,可以定义为“陆地冰雪”,简称“冰雪”:

NDSI=(RefMODIS4- RefMODIS6) / (RefMODIS4 RefMODIS6)>0.4;RefMODIS2 > 0.11;

MOD11:陆地23标准数据产品,内容为地表温度和辐射率,Lambert投影,空间分辨率1公里,地理坐标为30秒,每日数据为2级数据,每旬、每月数据合成为3级数据。

MOD12:陆地3标准数据产品,内容为土地覆盖/土地覆盖变化1km,1/4º,季节的,生物地球化学循环,土地覆盖变化,3级数据产品。

MOD13:陆地2标准数据产品,内容为栅格的归一化植被指数和增强型植被指数(NDVI/EVI,空间分辨率250m

MOD14:陆地2标准数据产品,内容为热异常-火灾和生物量燃烧,空间分辨率1km,确定火灾发生的位置、火灾等级以及暗火与燃烧比。

MOD15:陆地3标准数据产品,内容为叶面积指数和光合有效辐射,空间分辨率1km每天的及旬、月合成产品

MOD16:陆地4标准数据产品,内容为蒸腾作用,空间分辨率1km旬、月合成产品。

MOD17:陆地4标准数据产品,内容为植被产品,NPP,空间分辨率为250米,1公里,旬、月度频率

MOD18:海洋23标准数据产品,内容为标准的水面辐射,全球洋面,空间分辨率1km,日、旬、月,海洋叶绿素

MOD19:海洋23标准数据产品,内容为色素浓度,全球洋面,空间分辨率1km日、旬、月度数据

MOD20:海洋23标准数据产品,内容为叶绿素荧光性,全球洋面,空间分辨率1km,叶绿素水平大于2.0mg/m3,日、旬、月度数据

MOD21:海洋2标准数据产品,内容为叶绿素-色素浓度,空间分辨率1km日、旬、月度数据

MOD22:海洋23级标准数据产品,内容为光合可利用辐射(PAR),全球洋面,1km,日、旬、月度数据

MOD23:海洋3标准数据产品,内容为悬浮物浓度

MOD24海洋3标准数据产品,内容为有机质浓度

MOD25:海洋23标准数据产品,内容为球石浓度,全球洋面,空间分辨率1km20km,日、旬、月度数据

MOD26:海洋3标准数据产品,内容为海洋水衰减系数

MOD27:海洋23级标准数据产品,内容为海洋初级生产力,全球洋面,空间分辨率1km,日、旬、月度数据

MOD28:海洋23标准数据产品,内容为海面温度,全球洋面,空间分辨率1km每天的,每周的/昼夜的,能量和水平衡,气候变化模型。

MOD29:海洋2标准数据产品,内容为海冰覆盖,海洋,1公里分辨率,日、旬数据

MOD30:(未定)

MOD31:海洋23标准数据产品,内容为藻红蛋白浓度1公里分辨率,日、旬、月度数据

MOD32:海洋2标准数据产品,内容为处理框架和匹配的数据库1公里分辨率,日、旬、月度数据,用于海洋叶绿素、海洋生产力计算。

MOD33:陆地3标准数据产品,内容为雪覆盖,空间分辨率500,日、旬、月度数据。

MOD34:(未定)

MOD35:大气2标准数据产品,内容为云掩膜,空间分辨率为250m1公里,日数据。

MOD36:海洋3标准数据产品,内容为总吸收系数,空间分辨率为1公里日、旬、月度数据

MOD37:海洋23标准数据产品,内容为海洋气溶胶特性,空间分辨率1km,日、旬、月度数据。

MOD38:(未定)

MOD39:海洋23标准数据产品,内容为纯水势,空间分辨率1km,日、旬、月度数据。

MOD40:陆地3级标准数据产品,内容为栅格的热异常,空间分辨率1公里,日、旬、月度数据。

MOD41:(未定)

MOD42:海洋3标准数据产品,内容为海冰覆盖,空间分辨率1公里,日、旬、月度数据。

MOD43:陆地3标准数据产品,内容为表面反射BRDF/Albedo参数,空间分辨率1公里,日、旬、月度数据。

MOD44:陆地3标准数据产品,内容为植被覆盖转换,250m,季度、年度,判定植被覆盖转换的发生和类型。

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