MODIS数据与产品概况-王正兴.ppt

2019/12/5,1,MODIS数据产品与应用,中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室全球变化信息研究中心第一部分：MODIS概况（王正兴wangzx）第二部分：大气产品（邓芳萍dengfp）第三部分：水陆产品（郑伟zhengw.05b）2008年4月9日，全国生态环境监测与评价技术培训班,2019/12/5,2,第一部分：MODIS概况,1.卫星与传感器：Terra-MODIS,Aqua-MODIS2.44种产品：按照4个专题3.44种产品：按照等级，对应数据格式与处理软件4.产品之间的依赖关系5.各个产品内部的依赖关系6.数据产品质量管理之一：文件层次（版本）。7.数据产品质量管理之二：像元层次（QA）。8.展望：在更大的系统中理解MODIS数据的作用,2019/12/5,3,1.卫星与传感器：Terra-MODIS,Aqua-MODIS,（1）两个卫星，相同的传感器，但是可能有跨平台不一致问题.发射时间：Terra（EOSAM-1）:1999年12月18日；Aqua（EOSPM-1）:2002年5月4日；数据时间：滞后（2000-02-24；）设计寿命：5年（2）双星（上午与下午）可能带来的影响：观测对象变化；大气变化；观测几何变化一个例子：同一时间植被指数差极其可能原因（3）相同平台：MODIS与同平台其他传感器的协同Terra:MODIS,CERES,ASTER，MOPITT，MISRAqua:MODIS,CERES,AIRS,AMSU-A,AMSR-E,HSB,2019/12/5,4,标定产品,大气产品,海洋产品,陆地产品,冰雪产品,/data/dataprod/index.php,2.44种产品：按照4个专题,2019/12/5,5,2.44种产品：按照4个专题（1/4：大气）,2019/12/5,6,2.44种产品：按照4个专题（2/4：陆地）,2019/12/5,7,2.44种产品：按照4个专题（3/4：冰雪）,2019/12/5,8,2.44种产品：按照4个专题（4/4：海洋）,2019/12/5,9,2.44种产品之一：MOD02(Level1B数据),36,14.085-14.385,CloudFraction,CloudHeight,17,890-920,AtmosphericProperties,CloudProperties,36,14.085-14.385,CloudFraction,CloudHeight,2019/12/5,10,3.44种产品：按照等级，对应数据格式与处理软件,2019/12/5,11,3.44种产品：数据格式-Swath（以卫星扫描为基础）,（1）NASASwath:5分钟数据（2）国内Swath：按照轨道，3-13分钟数据,2019/12/5,12,3.44种产品：数据格式-Grid（落实到特定地球投影）,（0，0）,H26,V4,H,V,(0,0),2019/12/5,13,1.卫星与传感器：Terra-MODIS,Aqua-MODIS,4.产品的依赖关系,2019/12/5,14,4.产品的依赖关系：很少有产品是独立生产出来的，前期产品如果存在误差，会传递到后面的产品，这些信息在QA中有记录,植被指数（MOD13）,表观反射（MOD02，1B）等,地表反射（MOD09）等,气溶胶（MOD04）等,2019/12/5,15,5.各个产品内部的依赖关系,2019/12/5,16,1.卫星与传感器：Terra-MODIS,Aqua-MODIS,5.各个产品内部的依赖关系,2019/12/5,17,5.各个产品内部的依赖关系：MOD13,2019/12/5,18,6.数据产品质量管理之一：文件层次（版本）,以MOD13为例。,2019/12/5,19,6.数据产品质量管理之一：不同版本（MOD13,C5比C4的改进）,KamelDidan,AlfredoHuete.MODISVegetationIndexProductSeriesCollection5ChangeSummaryM.TBRSLab.,TheUniversityofArizona.June29th,2006,（1）在数据产品的内容与结构方面，在数据波段中，去除了冗余的“EVI-QA”波段，增加个“原始数据日期”和“像元可靠性”波段。在植被指数质量波段（VI-QA）中，去除了冗余的“合成方法”，扩展了“水陆标记”的信息内容。全部文件使用内部压缩技术，使总数据量减少为原来的1/4。（2）、在数据质量方面，对每个像元受云、云边、云影、气溶胶影响程度进行了更详细的评估，保障污染小的像元进入合成；合成时采用“在不小于max(NDVI)10%的n个像元中选择视角最小的像元”，增加了小视角晴天像元被选中的几率，但是同时提示，这只是初步解决方案。对Terra和Aqua双星，采用“半合成期错位”方法，使时间分辨率提高1倍。为解决EVI在冰雪地区不稳定问题，增加了“增强型植被指数-2”EVI2。（3）在数据残留问题方面，已经认定内陆水面NDVI异常过高的问题，但是目前尚没有完整的解决方案。因此，提出需要更可靠的辅助数据，以便进行水面、水边、湿地、水田等地区与植被相关的研究。,2019/12/5,20,6.数据产品质量管理之一：MODIS陆地产品更新计划（Wolfe,2007）,MODIS在C4以后正式发布。C4以后，版本更新后，并不保障每个版本都有完整的数据。,2019/12/5,21,7.数据产品质量管理之二：QA处理软件-LDOPE,MODISLandDataOperationalProductEvaluation(LDOPE)Tools,250m16daysNDVIQuality:经过LDOPE中的2个函数（unpack_sds_bits；cp_proj_param）；可以解码为9-10个波段（以下为在LDOPE基础上自行开发的界面。林昕）。,2019/12/5,22,7.数据产品质量管理之二：像元层次（QA），经过解码后的MOD13QA,2019/12/5,23,7.数据产品质量管理之二：像元层次（QA）,东北呼伦湖：水面上的高NDVI地区，如果没有数据质量标记，可能错误地理解为水面植被（蓝藻爆发？）,2019/12/5,24,7.数据产品质量管理之二：像元层次（QA）,2006年7月28日-8月12日，第209-214天合成。同期Terra与AquaNDVI差值（绝对值）。,Terra气溶胶分布,Aqua气溶胶分布,2019/12/5,25,8.展望：在更大的系统中理解MODIS数据的作用,2019/12/5,26,8.展望：在更大的系统中理解MODIS数据的作用:（1）AVHRR,AVHRR-3波段设置,CompanyLogo,27,2019/12/5,8.展望：（2）MODIS窄波段的优势（NIR避免了水汽吸收中心）,2019/12/5,28,8.展望：（3）VIIRS基本上参照MODIS波段设置,2019/12/5,29,8.展望：在更大的系统中理解MODIS数据的作用:VIIRS波段设置,2019/12/5,30,8.展望：如果8km的AVHRR可以有这样的效果，250m的MODIS+QA会怎样？（Tuckeretel,2005）,2019/12/5,31,8.展望：如果8km的AVHRR可以有这样的效果，250m的MODIS+QA会怎样？（Tuckeretel,2005）,2019/12/5,32,第一部分：小结：（1）你所获取的MODIS数据，是特定卫星（Terra,Aqua）、特定产品（44种之一）、特定版本的数据。通常所说的MODIS一般为1B,只是44种产品之一。（2）按照等级，44种产品分别采用不同数据格式，需要不同处理软件。（3）各产品之间、各产品内部之间，存在依赖关系。（4）MODIS数据在两个层次管理数据质量：在文件层次是通过版本更新，在像元层次是通过质量标记（QA）。充分利用QA是提高应用水平的基础。（5）MODIS是宏大的对地观测系统的一部分：AVHRR-MODI