MODIS数据与产品概况-王正兴.ppt
2019/9/7,1,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 wangzxigsnrr.ac.cn） 第二部分：大气产品 （邓芳萍 dengfpigsnrr.ac.cn） 第三部分：水陆产品 （郑 伟 zhengw.05bigsnrr.ac.cn） 2008年4月9日，全国生态环境监测与评价技术培训班,2019/9/7,2,第一部分：MODIS概况,1.卫星与传感器：Terra-MODIS, Aqua-MODIS 2.44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,2019/9/7,3,1.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（EOS AM-1） : 1999年12月18日； Aqua （EOS PM-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，MISR Aqua: MODIS, CERES, AIRS, AMSU-A, AMSR-E, HSB,2019/9/7,4,标定产品,大气产品,海洋产品,陆地产品,冰雪产品,http:/modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/index.php,2. 44种产品：按照4个专题,2019/9/7,5,2. 44种产品：按照4个专题（1/4：大气）,2019/9/7,6,2. 44种产品：按照4个专题 （2/4：陆地）,2019/9/7,7,2. 44种产品：按照4个专题 （3/4：冰雪）,2019/9/7,8,2. 44种产品：按照4个专题 （ 4/4：海洋 ）,2019/9/7,9,2. 44种产品之一：MOD02 (Level 1 B数据),36,14.085-14.385,Cloud Fraction, Cloud Height,17,890-920,Atmospheric Properties, Cloud Properties,36,14.085-14.385,Cloud Fraction, Cloud Height,2019/9/7,10,3. 44种产品：按照等级，对应数据格式与处理软件,2019/9/7,11,3. 44种产品：数据格式-Swath （以卫星扫描为基础）,（1）NASA Swath: 5分钟数据 （2） 国内 Swath：按照轨道， 3-13分钟数据,2019/9/7,12,3. 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),2019/9/7,13,1.卫星与传感器：Terra-MODIS, Aqua-MODIS,4.产品的依赖关系,2019/9/7,14,4.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,2019/9/7,15,5.各个产品内部的依赖关系,2019/9/7,16,1.卫星与传感器：Terra-MODIS, Aqua-MODIS,5.各个产品内部的依赖关系,2019/9/7,17,5.各个产品内部的依赖关系：MOD13,2019/9/7,18,6.数据产品质量管理之一：文件层次（版本）, 以MOD13为例 。,2019/9/7,19,6.数据产品质量管理之一： 不同版本（MOD13, C5比C4的改进 ）,Kamel Didan, Alfredo Huete. MODIS Vegetation Index Product Series Collection 5 Change SummaryM. TBRS Lab.,The University of Arizona. June 29th, 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。,2019/9/7,20,6.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。,2019/9/7,21,7.数据产品质量管理之二：QA 处理软件 - LDOPE,MODIS Land Data Operational Product Evaluation (LDOPE) Tools,250 m 16 days NDVI Quality: 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）。,2019/9/7,22,7.数据产品质量管理之二：像元层次（QA）， 经过解码后的MOD13 QA,2019/9/7,23,7.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 ？）,2019/9/7,24,7.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 Aqua NDVI 差值（绝对值）。,Terra气溶胶分布,Aqua气溶胶分布,2019/9/7,25,8.展望：在更大的系统中理解MODIS数据的作用,2019/9/7,26,8.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,Company Logo,27,2019/9/7,8.展望：（2）MODIS 窄波段的优势（NIR避免了水汽吸收中心）,2019/9/7,28,8.展望：（3） VIIRS 基本上参照MODIS波段设置,2019/9/7,29,8.展望：在更大的系统中理解MODIS数据的作用: VIIRS 波段设置,2019/9/7,30,8.展望：如果8km的AVHRR可以有这样的效果，250m的MODIS+QA会怎样？ （Tucker et el, 2005）,2019/9/7,31,8.展望：如果8km的AVHRR可以有这样的效果，250m的MODIS+QA会怎样？ （Tucker et el, 2005）,2019/9/7,32,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-MODIS-VIIRS www.nfiieos.cn/,2019/9/7,33,相关网站:国内 （1） www.nfiieos.cn/ （2）satellite.cma.gov.cn/eos/project.html （3）modis.whu.edu.cn/ （4）http:/www.modis.net.cn/index.asp 国外 (1) http:/modis.gsfc.nasa.gov/ （2）http:/aqua.nasa.gov/ （3）http:/Terra.nasa.gov/,2019/9/7,34,第二部分： MODIS大气产品介绍,中国科学院地理科学与资源研究所 全球变化信息研究中心 邓芳萍,
