产品管理L数据产品使用指南Word下载.docx
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16
17
0.905
0.10
18
0.940
19
0.980
20
1.030
注:
标准MERSI光谱通道排序和早期的排序有所更改,原来的19、20短波红外通道前移至6、7通道,其它通道按顺序后移。
表1.2:
MERSILevel1数据产品文件总览
文件识别名
文件内容
用途
MERSI_GBAL_L1_XX_0250M_MS
存放经过辐射定标和地理定位预处理后的地球观测250M分辨率MERSI数据
用于250米空间分辨率的真彩色图象产品和地表遥感(如植被和生态应用)产品生成。
MERSI_GBAL_L1_XX_1000M_MS
存放经过辐射定标和地理定位预处理后的地球观测1000M分辨率MERSI数据
用于1000米空间分辨率的大气、海洋和陆地遥感产品生成。
MERSI_GBAL_L1_XX_OBCXX_MS
存放MERSI星上定标关联的原始数据、工程遥测和定标处理结果数据
用于MERSI星上性能状态离线分析和星上定标离线处理,特别是可见近红外通道星上定标数据处理。
表1.3FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据(250m)HDF结构
L1全局文件属性
私有文件属性
私有文件属性名
私有文件属性中文名
EQUATORCROSSINGLONGITUDE
交叉赤道经度
EQUATORCROSSINGDATE
交叉赤道日期
EQUATORCROSSINGTIME
交叉赤道时间
MaxTotalFrames
最大总帧
MaxEarthFrames
最大地球采样点
MaxVOCFrames
最大VOC采样点
MaxBBFrames
最大黑体采样点
MaxSVFrames
最大空间采样点
IncompleteScans
不完整的扫描数
MissingPackets
缺帧数
Discardedpackets
抛弃帧数
Scannumber
扫描号
Framecountarry
帧计数矩阵
ScanType
扫描类型
VOCstarttime
VOC起始时间
BBstarttime
BB起始时间
SVstarttime
SV起始时间
EVstarttime
EV起始时间
Packetscancount
包扫描计数
EngineeringBBDNdata
黑体扫描数据
21
TelemetryBBPRTdata
遥测黑体数据
22
VOCframes
积分球帧扫描
23
SVframes
空间扫描帧扫描
24
IR_Cal_Coeff
红外通道定标系数
25
VIS_Cal_Coeff
可见光通道定标系数
26
TimeCode_QC_Flag
时间码质量检验码
27
Instrment_State_QC_Flag
仪器状态质量检验码
28
IR_DN_Normalized_Coeff
红外通道多探元修正系数
29
VIS_250m_DN_Normalized_Coeff
250m反射通道多探元修正系数
科学数据集
科学数据集名(英文)
科学数据集中文名
SDS1
EV_250_RefSB_b1
地球观测250m太阳反射通道1
SDS2
EV_250_RefSB_b2
地球观测250m太阳反射通道2
SDS3
EV_250_RefSB_b3
地球观测250m太阳反射通道3
SDS4
EV_250_RefSB_b4
地球观测250m太阳反射通道4
SDS5
EV_250_Emissive
地球观测250m热红外通道
SDS6
Latitude
纬度
SDS7
Longitude
经度
SDS8
QA_Index
质量信息码
表1.4FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据(1000m)HDF结构
抛帧包数
黑体帧扫描数据
EVcentertime
地球观测中心时间
VOCSunazimuth
积分球太阳方位角
VOCSunzenith
积分球太阳天顶角
空间帧扫描
30
31
32
33
VIS_1km_DN_Normalized_Coeff
1km反射通道多探元修正系数
EV_250_Aggr.1KM_RefSB
地球观测250m反射通道融合到1km
EV_1KM_RefSB
地球观测1km反射通道
EV_250_Aggr.1KM_Emissive
地球观测250m热红外通道融合到1km
SensorAzimuth
传感器方位角
SensorZenith
传感器天顶角
SolarAzimuth
太阳方位角
SDS9
SolarZenith
太阳天顶角
SDS10
LandSeaMask
海陆模板数据
SDS11
Range
斜距
SDS12
EVS_orb_pos
对地观测起始时刻ECR轨道位置
SDS13
EVS_orb_vel
对地观测起始时刻ECR轨道速度
SDS14
EVS_Attitude_angles
对地观测起始时刻姿态角(φ,θ,ψ)
SDS15
Moon_Vector
星下点仪器坐标系月亮位置单位矢量
SDS16
Sun_Vector
星下点仪器坐标系太阳位置单位矢量
SDS17
Height
海拔高程
SDS18
LandCover
陆地覆盖类型
SDS19
MERSI_L1250m数据产品中包含5个通道250m高分辨率地球观测数据,其中第1、2、3、4通道为太阳反射通道,第5通道为热红外通道,每壹个通道以壹个SDS科学数据集保存,分别为EV_250_RefSB_b1-b4和EV_250_Emissive。
MERSI_L1250m数据产品中包含15个通道(第6-20通道)1km分辨率地球观测数据及5个250m通道融合到1km分辨率地球观测数据,分别存放于3个SDS科学数据集EV_1KM_RefSB,EV_250_Aggr.1KM_RefSB,EV_250_Aggr.1KM_Emissive中。
见表1.5列出了全部地球观测数据集内容。
表1.5:
MERSIL1数据文件中包含的地球观测数据集
分辨率
通道个数
通道标号
数据维数
EV_250m_RefSB
250m
1,2,3,4
4*[40*Scans,8192]
EV_250m_Emissive
[40*Scans,8192]
EV_1000m_RefSB
1km
6-20
[15,10*Scans,2048]
[4,10*Scans,2048]
[10*Scans,2048]
壹个5分钟的Granule文件包含Scans=200
2、MERSI定标计算方法
MERSI是壹个多探元交轨且扫成像系统,250m分辨率通道(通道1-5)是40元且扫,1000m分辨率通道(通道6-20)是10元且扫。
MERSIL1中地球观测科学数据集EV是对原始观测DN值进行了多探元均壹化订正后的输出,标记为DN*,L1图像初步消除了原始多探元引起的图像条纹现象。
订正方法是利用每个通道的多探元修正系数逐壹象元进行,L2产品生成用户不需了解MERSI通道中多探元响应差异订正细节,只需把MERSI按通道进行定标。
不过值得注意的是热红外通道(band5)是逐扫描进行辐射定标处理,每个L1文件包含200个扫描,所以250m文件中科学数据集EV_250m_Emissive每40行共用壹组定标系数(k0,k1,k2,k3),1000m文件中科学数据集EV_250_Aggr.1KM_Emissive每10行共用壹组定标系数。
MERSI其余19个可见光通道每个通道共用壹组定标系数(k0,k1,k2),不同扫描采用相同定标系数,250m文件中科学数据集EV_250_RefSB四个通道(1-4)包含四组系数VIS_Cal_Coeff,1000m文件中科学数据集EV_250_Aggr.1KM_RefSB定标系数为VIS_Cal_Coeff中的前四组,科学数据集EV_1KM_RefSB定标系数为VIS_Cal_Coeff中的后15组。
表2.1和2.2列出了MERSI_L1250m数据产品和MERSI_L11000m数据产品中定标系数项。
表2.1MERSI_L1250m数据产品中定标系数项
私有属性名称
类型
维数
通道号
系数项
定标后量纲
float64
[200,4]/
k0,k1,k2,k3
W/m2/m/sr
[4,3]/
k0,k1,k2
反射率-无量纲
表2.2MERSI_L11000m数据产品中定标系数项
[19,3]/
1-4,6-20
MERSI辐射定标采用多项式进行,红外通道是3次项定标(4个定标系数),可见光通道是俩次定标(3个定标系数),定标系数见表2.1和表2.2中的个数。
可见光通道定标后的物理量是反射率(无量纲),热红外通道定标后的物理量是辐亮度,单位是W/m2/m/sr。
全部通道数据定标前均要进行通道的DN调整恢复,即:
DN**=slope*(DN*-intercept)
其中DN*是L1数据中的EV科学数据集计数值,它是预处理时对原始DN经过多探元归壹化处理后的计数值,公式中的slope和intercept是对应EV科学数据集的内部属性值,定标计算是于DN**基础之上进行处理。
可见光通道定标公式为:
cos()B=k0+k1*DN**+k2*(DN**^2)
其中k0,k1,k2为定标系数VIS_Cal_Coeff中对应通道的3个系数。
为太阳天顶角。
红外通道的定标公式为:
LB=k0+k1*DN**+k2*(DN**)^2+k3*(DN**)^3
其中k0,k1,k2,k3为定标系数IR_Cal_Coeff中对应通道的4个系数。
3、注意问题
目前MERSI用来生成L2产品的L1模拟数据和将来MERSIL1数据有细微差别,其中定标系数及EVSDS中slope、intercept和MERSIL1真实值稍有差别,可是上述定标计算方法和真实产品完全壹样。
模拟数据是利用MODISL1B数据填写而成,模拟数据中1000m文件中EV_SDS和角度数据每行只有前1354个数据点有效,后半部分为填充值。
250m文件中EV_SDS和角度数据每行只有前1354*4个数据点有效,后半部分为填充值。