Modis學(xué)習(xí)之Modis資源簡介

1、Modis學(xué)習(xí)之-資源簡介一：Modis數(shù)據(jù)資源總體介紹1999年2月18日，美國成功地發(fā)射了地球觀測系統(tǒng)（EOS）的第一顆先進(jìn)的極地軌道環(huán)境遙感衛(wèi)星Terra。它的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)從單系列極軌空間平臺上對太陽輻射、大氣、海洋和陸地進(jìn)行綜合觀測，獲取有關(guān)海洋、陸地、冰雪圈和太陽動(dòng)力系統(tǒng)等信息，進(jìn)行土地利用和土地覆蓋研究、氣候季節(jié)和年際變化研究、自然災(zāi)害監(jiān)測和分析研究、長期氣候變率的變化以及大氣臭氧變化研究等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對大氣和地球環(huán)境變化的長期觀測和研究的總體（戰(zhàn)略）目標(biāo)。2002年5月4日成功發(fā)射Aqua星后，每天可以接收兩顆星的資料。 搭載在Terra和Aqua兩顆衛(wèi)星上的中分辨率成像光譜儀（

2、MODIS）是美國地球觀測系統(tǒng)（EOS）計(jì)劃中用于觀測全球生物和物理過程的重要儀器。它具有36個(gè)中等分辨率水平 （0.25um1um）的光譜波段，每1-2天對地球表面觀測一次。獲取陸地和海洋溫度、初級生產(chǎn)率、陸地表面覆蓋、云、汽溶膠、水汽和火情等目標(biāo)的圖像。 二、MODIS數(shù)據(jù)特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo) MODIS全稱Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer，即中分辨率成像光譜儀。1998年MODIS機(jī)載模型器安裝到EOS-AM（上午軌道）和PM（下午軌道）系列衛(wèi)星上，從1999年12月正式向地面發(fā)送數(shù)據(jù)。MODIS是NASA地球行星使命計(jì)劃中總數(shù)為15顆

3、。 MODIS數(shù)據(jù)主要有四個(gè)特點(diǎn): （1）全球免費(fèi)：NASA對MODIS數(shù)據(jù)實(shí)行全球免費(fèi)接收的政策（TERRA衛(wèi)星除MODIS外的其他傳感器獲取的數(shù)據(jù)均采取公開有償接收和有償使用的政策），這樣的數(shù)據(jù)接收和使用政策對于目前我國大多數(shù)科學(xué)家來說是不可多得的、廉價(jià)并且實(shí)用的數(shù)據(jù)資源； （2）光譜范圍廣：MODIS數(shù)據(jù)涉及波段范圍廣（共有36個(gè)波段，光譜范圍從），數(shù)據(jù)分辨率比NOAA-AVHRR有較大的進(jìn)展（輻射分辨率達(dá)12bits，其中兩個(gè)通道的空間分辨率達(dá)250m，5個(gè)通道為500m，另29個(gè)通道為1000m）。這些數(shù)據(jù)均對地球科學(xué)的綜合研究和對陸地、大氣和海洋進(jìn)行分門別類的研究有較高的實(shí)用價(jià)值；

4、 （3）數(shù)據(jù)接收簡單：MODIS接收相對簡單，它利用X波段向地面發(fā)送，并在數(shù)據(jù)發(fā)送上增加了大量的糾錯(cuò)能力，以保證用戶用較小的天線（僅3m）就可以得到優(yōu)質(zhì)信號； （4）更新頻率高：TERRA和AQUA衛(wèi)星都是太陽同步極軌衛(wèi)星，TERRA在地方時(shí)（：）上午過境，AQUA在地方時(shí)（:）下午過境。TERRA與AQUA上的MODIS數(shù)據(jù)在時(shí)間更新頻率上相配合，加上晚間過境數(shù)據(jù)，對于接收MODIS數(shù)據(jù)來說可以得到每天最少2次白天和2次黑夜更新數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)更新頻率，對實(shí)時(shí)地球觀測和應(yīng)急處理（例如森林和草原火災(zāi)監(jiān)測和救災(zāi)）有較大的實(shí)用價(jià)值。 3. MODIS數(shù)據(jù)的技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目指標(biāo)軌道705km，降軌上午

5、10: 30過境，升軌下午1: 30過境，太陽同步，近極地圓軌道掃描頻率每分鐘20.3轉(zhuǎn)，與軌道垂直測繪寬帶2330km x 10km望遠(yuǎn)鏡直徑17.78cm體積1.0m X 1.6m X 1.0m重量250g功耗225w數(shù)據(jù)率11Mbit/s量化12bit星下點(diǎn)空間分辨率250m,500m,1000m設(shè)計(jì)壽命5年 4. MODIS數(shù)據(jù)的波段分布特征 波段波譜范圍(nm)信噪比主要用途分辨率(m)1620-670128陸地/云邊界2502841-8762013459-479243陸地/云特性5004545-56522851230-12507461628-165227572105-2155110

6、8405-420880海洋顏色/浮游 植物/生物化學(xué)10009438一4883810483-49380211526-53675412546-55675013662-67291014673-683108715743-75358616862-87751617890-920167大氣水蒸氣18931-9415719915-965250200.05地表/云溫度212.00220.07230.07240.25大氣溫度254.482一5490.25261360-1390150卷云270.25水蒸氣280.25298.400-8,7000.25300.25臭氧310.05地表/云溫度320.05330.25

7、云頂高度340.25350.25360.35 5. MODIS數(shù)據(jù)產(chǎn)品分級 6. 按數(shù)據(jù)產(chǎn)品特征劃分：主要產(chǎn)品包括校正數(shù)據(jù)產(chǎn)品、陸地?cái)?shù)據(jù)產(chǎn)品、海洋數(shù)據(jù)產(chǎn)品和大氣數(shù)據(jù)產(chǎn)品；若按處理級別劃分，又可以分為以下6種： 7. 0級產(chǎn)品：也稱原始數(shù)據(jù)； 8. 1級產(chǎn)品：指L1A數(shù)據(jù)，已經(jīng)被賦予定標(biāo)參數(shù)； 9. 2級產(chǎn)品：指L1B級數(shù)據(jù)，經(jīng)過定標(biāo)定位后數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)產(chǎn)品是國際標(biāo)準(zhǔn) 的EOS-HDF格式。包含所有波段數(shù)據(jù)，可能是應(yīng)用比較廣泛的一類數(shù)據(jù)。； 10. 3級產(chǎn)品：在1B數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對由遙感器成像過程產(chǎn)生的邊緣畸變（Bowtie效應(yīng)）進(jìn)行校正，產(chǎn)生L3級產(chǎn)品； 11. 4級產(chǎn)品：由參數(shù)文件提供的參數(shù)，

8、對圖像進(jìn)行幾何糾正，輻射校正，使圖像的每一點(diǎn)都有精確的地理編碼、反射率和輻射率。L4級產(chǎn)品的MODIS圖像進(jìn)行不同時(shí)相的匹配時(shí)，誤差小于1個(gè)像元。該級產(chǎn)品是應(yīng)用級產(chǎn)品不可缺少的基礎(chǔ)； 12. 5級及以上產(chǎn)品：根據(jù)各種應(yīng)用模型開發(fā)L5級產(chǎn)品。 產(chǎn)品類型產(chǎn)品IDESDT/數(shù)據(jù)集名稱數(shù)據(jù)級別一級數(shù)據(jù)產(chǎn)品MODO1MODO1/原始輻射率L1AMOD02MOD02KM/1KM定標(biāo)輻射L1BMOD02HKM/5OOm定標(biāo)輻射L1BMOD02QKM/250定標(biāo)輻射L1BMOD02OBC/星載定標(biāo)和工程數(shù)據(jù)L1BMOD03MOD03/1KM經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)L1A大氣標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品MOD04MOD04_L2/氣溶膠L2

9、MODO5MODO5_L2/可降水汽檢測結(jié)果L2MOD06MOD06_L2/云產(chǎn)品L2MOD07MOD07_L2/溫度和水汽輪廓產(chǎn)品L2MOD08MODO8_D3/海日氣溶膠、水汽和云產(chǎn)品L3(1d)MODO8_E3/氣溶膠、水汽和云8天合成產(chǎn)品L3(8d)MOD08_M3/全球氣溶膠、水汽和云月合成產(chǎn)品L3(1m)MOD035MOD35_L2/250m和1KM云覆蓋和光譜檢測結(jié)果L2陸地標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品MOD09MOD09GHK/全球5OOm地表反射率L2GMOD09GQK/全球250m地表反射率L2GMOD09GST/全球1KM地表反射率L2GMOD09A1/全球5OOm地表反射率8天合成L3(8

10、d)MOD09Q1/全球250m地表反射率8天合成L3(8d)MOD11MOD11_L2/1KM地表溫度/發(fā)射率產(chǎn)品L2MOD11A1/全球1KM地表溫度/發(fā)射率L3產(chǎn)品L3(ld)MOD11B1/全球5KM地表溫度/發(fā)射率8天合成L3產(chǎn)品L3(8d)MOD11A2/全球1KM地表溫度/發(fā)射率8天合成L3產(chǎn)品L(8d)MOD12（地表覆蓋變化）MOD12Q1/全球lKM土地搜蓋類型96天合成L3MOD13MOD13A1/全球5OOm分辨率植被指數(shù)16天合成L3MOD13A2/全球1KM分辨率植被指數(shù)16天合成L3MOD13Q1/全球250m分辨率植被指數(shù)16天合成L3MOD14（溫度異常/火）

11、MOD14/1KM分辨率溫度異常/火L2級產(chǎn)品L2MOD14A1/每日全球1KM溫度異常/火L3級產(chǎn)品L3MOD14A2/全球1KM溫度異常/火8天合成產(chǎn)品L3MOD14GD/每日全球1KM溫度異常/火L2G級產(chǎn)品L2GMOD14GN/黑夜全球lKM溫度異常/火L2G級產(chǎn)品L2GMOD15MOD15A2/全球1KM葉面積指數(shù)/FPAR8天合成L4級產(chǎn)品L4MOD17(NPP)MOD17A2/全球1KM凈光合作用8天合成產(chǎn)品L4MOD43(BRDF&反照率)MOD43B1/全球1KMBRDF/反照率16天合成L4MOD43B3/全球1KM最小反照率16天合成L4MOD43B4/全球1KM

12、調(diào)整至天頂角反射率的BRDF16天合成產(chǎn)品L4MOD44(植被覆蓋變化MOD44B/植被連續(xù)區(qū)域L3海洋標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品MOD18Normalized Water-leaving RadianceL2L3(1d)L3(8d)MOD19色素濃度L2L3(ld)L3(8d)MOD20葉綠素?zé)晒釲2L3(ld)L3(8d)MOD2l葉綠素a色素濃度L2L3(1d)L3(8d) 三MODIS Tile產(chǎn)品數(shù)據(jù)組織方式 本網(wǎng)站提供的MODIS陸地標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)都采用TILE類型進(jìn)行組織，即以地球?yàn)閰⒄障担?采用了SIN（ISIN，正弦曲線投影） 地球投影系統(tǒng)，將全球按照10°經(jīng)度*10°緯度（

13、1200KM*1200KM）的方式分片（如下圖），全球陸地被分割為600多個(gè) Tile，并對每一個(gè)Tile賦予了水平編號和垂直編號。左上角的編號為（0，0）右下角的編號為（35，17）。 4 MODIS 命名規(guī)則 MODIS文件名的命名遵循一定的規(guī)則，通過文件名，可以獲得很多關(guān)于此文件的詳細(xì)信息，比如：文件名 MOD09A1.A2006001.h08v05.005.2006012234657.hdf MOD09A1 產(chǎn)品縮寫 .A2006001 數(shù)據(jù)獲得時(shí)間(A-YYYYDDD) .h08v05 分片標(biāo)示(水平XX，垂直YY) .005 數(shù)據(jù)集版本號 .2006012234567 產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間

14、(YYYYDDDHHMMSS) .hdf 數(shù)據(jù)格式(HDF-EOS) 5 MODIS 時(shí)間分辨率 根據(jù)實(shí)際情況不同，本網(wǎng)站提供的MODIS陸地標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品具有不同的時(shí)間分辨率，主要包括： 每日產(chǎn)品（daily） 8天合成產(chǎn)品（8-Day） 16天合成產(chǎn)品（16-Day） 月合成產(chǎn)品（Monthly） 季度產(chǎn)品（Quarterly） 年產(chǎn)品（Yearly） 6 MODIS 空間分辨率 MODIS儀器獲得的數(shù)據(jù)有3個(gè)空間分辨率： Bands 12 250米 Bands 37 500米 Bands 836 1000米 本網(wǎng)站提供的MODIS陸地標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品分為4種不同的空間分辨率，分別如下： 250米 500米 1000米 5600米 (0.05度). MODIS數(shù)據(jù)的獲取方式 國家MODIS 共享平臺設(shè)計(jì)了四個(gè)不同地理位置數(shù)據(jù)匯集系統(tǒng)，包括：北京、烏魯木齊、拉薩和三亞。這樣可以保障全國數(shù)據(jù)和我國鄰接地區(qū)的數(shù)據(jù)的獲取。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)獲取MODIS