FY-3卫星DVB-S广播资料数据格式.doc

FY-3 卫星卫星 DVB-S 广播分发资料广播分发资料 数据格式数据格式 中国气象局国家卫星气象中心中国气象局国家卫星气象中心 2008 年年 12 月月 前前 言言 为充分发挥 FY-3A 卫星的作用与应用效益，按照中国气象局监测网络司 要求，国家卫星气象中心将 FY-3A 卫星资料发送到国家气象信息中心，并由国 家气象信息中心通过 DVB-S 广播系统对全国气象部门广播分发 FY-3A 卫星资 料。 由于国家气象信息中心每天提供给 FY-3A 卫星资料的广播总量为 4GB， 不能满足 FY-3A 卫星资料的广播总量要求，因此，根据 DVB-S 数据广播目前 实际分发能力，在原分发方案的基础上，提出 FY-3A 星第一阶段产品分发方式。 具体方式如下： （1）DVB-S 广播分发资料为中国及周边地区高时效一级产品 （2）数据包括：VIRR HRPT L1 数据、MERSI MPT L1 数据（250 米） 、 MERSI MPT L1 数据（1 公里） 、MWTS HRPT L1 数据、MWHS HRPT L1 数据。 （3）每天仅传送（2）中仪器（即卫星直接广播的 HRPT 数据）白天（降轨） 数据资料。 （4）原则为每弧段数据接收完毕后即时处理，即时发送。 （5）每天总数据量控制在 4GB 以下。具体优先级如下：每日 VIRR、MWTS、MWHS 仪器数据保证分发；其余传输余量用于尽可能多地传 送 MERSI 的 1 公里和 250 米分辨率 5 分钟块的数据；如当天数据未能广播完， 递延到次日发送，直到把一日全国数据全部传输完毕后，再发送新一天的数据。 按照新的广播分发方案，特制定第一阶段广播分发资料的数据格式。随着资 料的增加，继续修改增加本数据格式。 联系方式： 国家卫星气象中心数据服务室 咸迪 68409978 Xiandi 孙安来 68407408 Sunal 编者 第 1 章 概述 .5 1.1 FY-3A卫星概况.5 1.2 主要技术指标.5 1.2.1 卫星轨道卫星轨道.5 1.2.2 卫星姿态卫星姿态.5 1.2.3 太阳帆板对日定向跟踪太阳帆板对日定向跟踪.6 1.2.4 星上记时星上记时.6 1.2.5 遥感探测仪器遥感探测仪器.6 第 2 章 术语和缩略语 .9 第 3 章 HDF 说明 .12 3.1 HDF简介.12 3.2 HDF库介绍.12 3.3 HDF的6种基本数据类型.12 3.4 HDF文件的3层交互.14 第 4 章 FY-3 卫星数据 HDF 格式规范.16 4.1 FY-3卫星数据文件中使用的HDF对象.16 4.1.1 文件（全局）属性文件（全局）属性.16 4.1.2 科学数据集（科学数据集（SDS）.16 4.1.3 虚拟数据虚拟数据 (Vdata).17 第 5 章 FY-3 1 级数据格式说明.19 5.1 FY-3A扫描辐射计L1级数据格式说明.19 5.1.1 FY3A 扫描辐射计 L1 数据.19 5.1.1.1 数据概况.19 5.1.1.2 数据基本信息.19 5.1.2 L1 数据规格.20 5.1.2.1 结构特性.20 5.2 FY-3A扫描辐射计L1级（OBC）数据格式说明.28 5.2.1 FY3A 扫描辐射计 L1 OBC 数据.29 5.2.1.1 数据概况.29 5.2.1.2 数据基本信息.29 5.2.2 L1 OBC 数据规格.29 5.2.2.1 结构特性.29 5.3 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1级数据信息格式说明（250M）.41 5.3.1 FY-3A 中分辨率光谱成像仪 L1 数据（250m）.41 5.3.1.1 数据概况.41 5.3.1.2 数据基本信息.42 5.3.2 L1 数据规格.42 5.3.2.1 结构特性.42 5.4 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1级数据信息格式说明（1000M）.47 5.4.1 FY-3A 中分辨率光谱成像仪 L1 数据（1000m）.47 5.4.1.1 数据概况.47 5.4.1.2 数据基本信息.47 5.4.2 L1 级数据规格.48 5.4.2.1 结构特性.48 5.5 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1级数据信息格式说明（OBC）.56 5.5.1 FY-3A 中分辨率光谱成像仪 L1 数据（OBC）.56 5.5.1.1 数据概况.56 5.5.1.2 数据基本信息.56 5.5.2 L1 数据规格.57 5.5.2.1 结构特性.57 5.6 FY-3A微波温度计L1级数据信息格式说明.65 5.6.1 FY-3A 微波温度计 L1 级数据.65 5.6.1.1 数据概况.65 5.6.1.2 数据基本信息.66 5.6.2 L1 级数据规格.66 5.6.2.1 结构特性.66 5.7 FY-3A微波湿度计L1级数据信息格式说明.81 5.7.1 FY-3A 微波湿度计 L1 数据.81 5.7.1.1 数据概况.81 5.7.1.2 数据基本信息.81 5.7.2 L1 数据规格.82 5.7.2.1 结构特性.82 第第 1 1 章章 概概述述 1.1 F FY Y- -3 3A A 卫卫星星概概况况 风云三号 A 气象卫星（简称 FY-3A）是我国的第二代太阳同步极轨气象卫 星。风云三号气象卫星将实现全球、全天候、多光谱、三维、定量对地观测。 风云三号星发射总质量为 2450kg，发射尺寸：4.38m2m2m，卫星长期功耗 1130W。 卫星本体由服务舱、推进舱与有效载荷舱组成。服务舱采用中心承力筒和 隔板结构，主要安装电源、测控、数管及姿轨控分系统的部件和设备、推进舱 采用中心承筒和隔板结构，主要安装推进系统设备以及蓄电池组和放电调节器。 有效载荷舱隔板和构架结构，主要安装探测仪器的探测头部，舱内主要安装探 测仪器的电子设备等。 风云三号 A 卫星有十一台遥感探测仪器。遥感数据通过两个实时传输信道 （HRPT 和 MPT）和一个延时传输信道（DPT）进行传输。 风云三号 A 卫星设计寿命为 3 年。 1.2 主主要要技技术术指指标标 1.2.1 卫卫星星轨轨道道 轨道类型：近极地太阳同步轨道 轨道标称高度：831 公里 轨道倾角：98.81 入轨精度：半长轴偏差： |a|5 公里 轨道倾角偏差：|i|0.1 轨道偏心率 0.003 标称轨道回归周期为 5.79 天 轨道保持偏心率：0.00013 交点地方时漂移：2 年小于 15 分钟 卫星发射窗口：降交点地方时 10:05 1.2.2 卫卫星星姿姿态态 姿态稳定方式：三轴稳定 三轴指向精度：0.3 三轴测量精度：0.05 三轴姿态稳定度：410-3 /s 1.2.3 太太阳阳帆帆板板对对日日定定向向跟跟踪踪 1.2.4 星星上上记记时时 记时方式：J2000 日计数和日毫秒计数 记时单位：1 毫秒 时间精度(星地总精度):小于 20 毫秒 1.2.5 遥遥感感探探测测仪仪器器 可见光红外扫描辐射计 红外分光计 微波温度计 微波湿度计 中分辨率光谱成像仪 微波成像仪 紫外臭氧垂直探测仪 紫外臭氧总量探测仪 地球辐射探测仪 太阳辐射监测仪 空间环境监测器 仪器主要性能指标见表 1-1。 表表 1 1- -1 1 风风云云三三号号 A A 星星遥遥感感仪仪器器主主要要性性能能 名名 称称性性 能能 参参 数数探探 测测 目目 的的 扫描辐射计 (VIRR) 光谱范围 0.4312.5m 通道数 10 扫描范围 55.4 地面分辨率 1.1Km 可见光近红外定标精度 5%-10% 红外定标精度 1K(270K) 数据量化 10 比特 云图、植被、泥沙、卷云及 云相态、雪、冰、地表温度、 海表温度、水汽总量。 红外分光计 (IRAS) 光谱范围 0.6915.0m 通道数 26 扫描范围 49.5 地面分辨率 17Km 量化等级 13 比特 可见光定标精度 5%-9% 红外定标精度 1K(270K) 大气温、湿度廓线、 O3总含量、CO2浓度、 气溶胶、云参数等。 微波温/湿度 辐射计 (MWTS/MWHS) 频段范围 50183GHz 通道数 9 扫描范围 48.6 地面分辨率 1575Km MWTS/ 量化等级 13 比特 定标精度 1.2K（不含 NET） NET 为 0.4-0.55K。 MWHS/ 量化等级 14 比特 定标精度 1.5K（不含 NET） NET 为 1.1-1.2K 大气温度廓线、水汽、降水、 云中含水量、表面特征等。 中分辨率光谱 成像仪 (MERSI) 频段范围 0.4012.5m 通道数 20 扫描范围 55.4 地面分辨率 0.251Km 量化等级 12 比特 可见近红外定标精度 5%-10% 红外定标精度 1K(270K) 海洋水色、气溶胶、水汽总 量、云特性、植被、地面特 征、表面温度、冰雪等。 微波成像仪 (MWRI) 频段范围 10150GHz 通道数 12 扫描范围 55.4 地面分辨率 1585Km 数据量化 12 比特 定标精度 1-2.8K 雨率、云含水量、水汽总量、 土壤湿度、海冰、海温、冰 雪覆盖等。 地球辐射探测仪 太阳辐射监测仪 (ERM/ SIM) ERM： 光谱范围 0.250m，0.23.8m 通道数 2 2 扫描范围 50（窄视场） 灵敏度 0.4Wm-2sr-1 定标精度 1%（0.23.8m） 0.8%(0.250m) 二年长期稳定度1%。 SIM： 太阳辐射测量： 光谱范围 0.250m 灵敏度 0.2Wm-2 量化等级 16 比特 定标精度 0.5% 2 年长期稳定度0.02% 地球辐射总量 太阳辐射照度、地球辐射亮 度、地球辐射收支。 紫外臭氧垂直/ 总量探测仪 (SBUS/TOU) 光谱范围 0.160.4 0.30.36m 通道数 12 6 扫描范围 56 杂散光 10-6 10-9 SBUS/ 量化等级 16 比特 辐亮度、辐照度相对定标精度 3%（160250nm，2%（25040 0nm） 漫反射板定标精度 3%。 TOU/ 量化等级 12 比特 辐射度、辐照度相对定标精度 2% O3垂直分布 O3总含量 空间环境监测器 (SEM) 测量空间重离子、高能质子、 中高能电子、辐射剂量；监测 卫星表面电位与单离子翻转等。 卫星正常运行和故障分析所 需空间环境参数。 第第 2 2 章章 术术语语和和缩缩略略语语 本文档中常用的缩略语如下表所示。其中，产品的缩略语将用于相关软件成分的命名 与标识。 表 2-1 缩略语表风云三号应用系统工程技术系统名称 中文中文英文英文缩写缩写 数据接收系统Data Aqurization SystemDAS 运行控制系统Operation otherwise the record number of the first occurrence) Clock Update Indicator16-bit unsigned Integer1 总帧数Package_Number32-bit signed Integer1 源包长度Package_Length32-bit signed Integer1 完成数据预处理的扫描线数 Count of Calibrated, Earth Located Scan Lines in this Data Set 32-bit signed Integer1 时序出错帧数Count of Time Sequence Error32-bit signed Integer1 丢帧数Count of Missing Scan Lines32-bit signed Integer1 实时定标失败帧数Real Time Cali. Scans32-bit signed Integer1 参考定标系数版本号Version Of Coefficient Index8-bit signed char不定长 参考定标系数更新日期 Date Of Coefficient Index Revision 8-bit signed char不定长 辐射订正数据版本号 Version Of Radiance Correcting Data 8-bit signed char不定长 辐射订正数据更新日期 Date Of Radiance Correcting Data Version 8-bit signed char不定长 定标基础参数数据版本号 Version Of Basic Calibration Data 8-bit signed char不定长 定标基础参数数据更新日期 Date Of Basic Calibration Data Version 8-bit signed char不定长 PRT数量Number of PRT16-bit signed Integer4 个 黑体数量Number of Blackbody 16-bit signed Integer1 个 黑体 / 外空观测数Number of Blackbody View16-bit signed Integer1 个 PRT温度转换系数PRT Temperature Coefficient32-bit floating point4*3 个 冷空观测订正值Cold Space Fixed Bias32-bit floating point4 个 黑体偏差订正Warm Target Fixed Bias32-bit floating point4 个 非线性订正因子 Nonlinearity Coef. For 4 channels at different reference temperature 32-bit floating point4*3 个 通道中心频率 Temperature-radiance Central Wavenumber of 4 channels 32-bit floating point4 个 数据覆盖时段定标系数增益平均值Coefficient AG32-bit floating point14 数据覆盖时段定标系数增益标准差Coefficient SG32-bit floating point14 数据覆盖时段定标系数截距平均值Coefficient AI32-bit floating point14 数据覆盖时段定标系数截距标准差Coefficient SI32-bit floating point14 数据覆盖时段定标系数二次项平均 值 Coefficient A232-bit floating point14 数据覆盖时段定标系数二次项标准 差 Coefficient S232-bit floating point14 数据覆盖时段仪器温度平均值Ave. Instru.Temp32-bit floating point14 数据覆盖时段仪器温度标准差SIGM Instru.Temp32-bit floating point14 受到月亮污染的外空测点数 Count of Scans Containing Lunar-Contaminated Space Views 16-bit signed Integer1 4) 科学数据集 表 5-36 FY-3A 微波温度计 L1 数据科学数据集（SDS）定义 SDS 1.SDS NameTypeDimensionsData Size Scnlinuint 16nscans,1nscans*2 Bytes 注释：Nscans:扫描线数，每条线上有 15 个像素点 SDS Attribute Data Type numbervalue unitsString1 none valid rangeInt3220，10000 Fill ValueInt32132767 long namestring1 Scan line number Slopefloat3211 Interceptfloat3210.0 SDS 2.SDS NameTypeDimensionsData Size Scnlin_daycntuint16nscans,1nscans*2 Bytes SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1 none valid range Int32 20，4650 Fill Value Int32 132767 long namestring1 Scan line Time(day counter) Slopefloat3211 Interceptfloat3210.0 SDS 3.SDS NameTypeDimensionsData Size Scnlin_mscntuint32nscans,1nscans*4 Bytes SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1 milliseconds valid range Int32 20，864000000 Fill Value Int32long namestring1 Scan line Time(milliseconds counter) Slopefloat3211 Interceptfloat3210.0 SDS 4.SDS NameTypeDimensionsData Size Latitudefloat32Nscans,154* Nscans* 15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1 degree valid_rangefloat642-90，90 FillValuefloat64132767 long_namestring1 Latitude Slope float64 11.0 Intercept float64 10.0 band_namestring1 SDS 5.SDS NameTypeDimensionsData Size Longitudefloat32Nscans, 154 * Nscans* 15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1 degree valid_rangefloat642-180，+180 FillValuefloat64132767 long_namestring1 Longitude Slope float64 11.0 Intercept float64 10.0 band_namestring1 SDS 6.SDS NameTypeDimensionsData Size SolarAzimuthInt16Nscans, 152* Nscans*15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1 degree valid_rangeint322-18000，18000 FillValueint32132767 long_namestring1 Solar Azimuth SlopeFloat3210.01 Interceptfloat3210.0 band_namestring1 SDS 7.SDS NameTypeDimensionsData Size SolarZenithInt16Nscans, 152*Nscans*15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1 degree valid_rangeint3220，18000 FillValueint32132767 long_namestring1 Solar Zenith Slopefloat3210.01 Interceptfloat3210.0 band_namestring1 SDS 8.SDS NameTypeDimensionsData Size SensorAzimuth Int16Nscans, 152*Nscans*15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1degree valid_rangeInt322-18000，18000 FillValueint32132767 long_namestring1 Sensor Azimuth Slopefloat3210.01 Interceptfloat3210.0 band_namestring1 SDS 9.SDS NameTypeDimensionsData Size SensorZenithInt16Nscans, 152*Nscans*15Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1degree valid_rangeint3220，18000 FillValueint32132767 long_namestring1 Sensor Zenith Slopefloat3210.01 Interceptfloat3210.0 band_namestring1 SDS 10. SDS NameTypeDimensionsData Size Pixel_View_AngleInt16Nscans,152* Nscans*15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1degree valid_rangeint322-6000，6000 FillValueint32132767 long_namestring1 Pixel View Angle Slopefloat3210.01 Interceptfloat3210.0 SDS 11. SDS NameTypeDimensionsData Size HeightInt16Nscans,152* Nscans *15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1meter valid_rangeint322-400，10000 FillValueint32132767 long_namestring1Digital Elevation Measurement Slopefloat3211.0 Interceptfloat3210.0 band_namestring1 SDS 12. SDS NameTypeDimensionsData Size LandSeaMaskUint8Nscans,151* Nscans *15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1none valid_rangeint3221，5 FillValueint321255 long_namestring1Land Sea Mask Slopefloat3211.0 Interceptfloat3210.0 band_namestring1 SDS 13. SDS NameTypeDimensionsData Size LandCoverUint8Nscans,151* Nscans *15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1none valid_rangeint3220，16 FillValueint32132767 long_namestring1 Land Cover Slopefloat3211.0 Interceptfloat3210.0 band_namestring1 SDS 14. SDS NameTypeDimensionsData Size Cal_Coefficientint32Nscans,4,34*（4*3）* Nscans Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1none valid_rangeint322-2000000000，2000000000 FillValueint3212147483647 long_namestring1Calibration Coefficients band_namesstring1 Calibration Coefficients a0，a1，a2, 4 channels Slopefloat3211.0 Interceptfloat3210.0 band_namestring1 SDS 15. SDS NameTypeDimensionsData Size Raw_DN_Datauint164,Nscans,152*4*Nscans*15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1none valid_rangeint3221，32767 FillValueInt32165535 long_namestring1Raw Digital Number Data band_namesstring1Channels 1 to 4 Slopefloat3211.0 Interceptfloat3210.0 SDS 16. SDS NameTypeDimensionsData Size Earth_Obs_BTFloat 324,Nscans,154*4* Nscans*15 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1K valid_rangefloat64280，340 FillValuefloat64166536 long_namestring1 Earth Observation Brightness Temperature band_namesstring1Channel 1 to 4 Slope float64 10.01 Intercept float64 10.0 SDS 17. SDS NameTypeDimensionsData Size Space_View Uint16Nscans,12 *Nscans*3 Byte SDS Attribute Data Type numberValue unitsstring1none valid_rangeInt3221,16368 Fill Valueint32166536 long_namestring1 Space View Count Slopefloat3211.0 Interceptfloat3210.0 SDS 18. SDS NameTypeDimensionsData Size Black_Body_ViewUint16Nscans,12*Nscans*1 Byte