MODIS数据介绍 (2014-02-24 17:22:02) 转载▼ 一、Modis总体介绍数据资源 1999年2月18日，美国成功发射了地球观测系统（EOS）第一颗先进的极地轨道环境遥感卫星Terra。其主要目标是实现太阳辐射、大气、海洋和陆地的综合观测，获取海洋、陆地、冰雪圈和太阳能系统、土地利用和土地覆盖、气候季节和年际变化、自然灾害监测和分析、长期气候变化和大气臭氧变化，实现长期观察和研究大气和地球环境变化的总体(战略)目标。2002年5月4日成功发射Aqua星后，每天可以收到两颗星的信息。 搭载在Terra和Aqua两颗卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）是美国地球观测系统（EOS）用于观察全球生物和物理过程的重要仪器。它有36个中等分辨率水平 （0.25um~1um）地球表面每1-2天观察一次光谱波段。获取土地和海洋温度、初级生产率、土地表面覆盖、云、汽溶胶、水蒸气和火灾的图像。 本网站提供MODIS来自陆地标准产品NASA陆地过程分布式数据档案中心（The Land Processes Distributed Active Archive Center,LP DAAC/NASA）。包括：基于Terra星和Aqua地表反射率(250m,daily;500m,daily;250m,8days;500m,8day）、地表温度（1000m,daily;1000m,8days;5600m,daily）、地表覆盖（500m,96days;1000m,yearly）、植被指数NDVI&EVI（250m,16daily;500m,16days;1000m,16days;1000m,monthly;、异常温度/火产品(10000m,daily;1000m,8days）、叶面积指数LAI/光合有效辐射分量FPAR（1000m,8days）、主要生产力GPP（1000m,8days）。 本网站提供的一切MODIS陆地标准产品的格式为HDF-EOS，10.数据组织模式°经度*10°纬度的分片（TILE）方式。 二、MODIS数据特征和技术指标 1.概况 MODIS全称Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer，即中分辨率成像光谱仪。1998年MODIS安装机载模型器EOS-AM和PM从1999年12月开始，在系列卫星上正式向地面发送数据。MODIS是NASA总共有15个地球行星使命计划。 2. MODIS数据的特点 MODIS数据主要有四个特点： (1)全球免费:NASA对MODIS数据实行全球免费接收政策（TERRA卫星除MODIS其他传感器获得的数据采用公开有偿接收和有偿使用的政策)。这种数据接收和使用政策中国大多数科学家难得的、廉价的、实用的数据资源； (2)光谱范围广:MODIS数据涉及波段范围广(共36个波段，光谱范围为0.4um-14.4um），数据分辨率比NOAA-AVHRR进展很大(辐射分辨率达到12bits，其中两个通道的空间分辨率为250m，5个通道为500m，另29个通道为1000m）。这些数据对地球科学和陆地、大气和海洋的综合研究具有较高的实用价值； (3)数据接收简单:MODIS接收相对简单。它使用X波段将其发送到地面，并增加了大量的数据发送纠错能力，以确保用户使用较小的天线（仅3）m）获得优质信号； (4)更新频率高:TERRA和AQUA卫星是太阳同步极轨卫星，TERRA早上在当地过境，AQUA当地下午过境。TERRA与AQUA上的MODIS数据配合时间更新频率，加上夜间过境数据，接收MODIS数据每天至少可以在白天和黑夜更新两次。这种数据更新频率对实时地球观测和应急处理（如森林和草原火灾监测和救灾）具有很大的实用价值。 3.MODIS数据技术指标 项目 指标 轨道 705km，降轨上午10: 30过境，下午1点升轨 30过境，太阳同步，近极地圆轨 扫描频率 每分钟20.3转，垂直于轨道 测绘宽带 2330km x 10km 望远镜 直径17.78cm 体积 1.0m X 1.6m X 1.0m 重量 250g 功耗 225w 数据率 11Mbit/s 量化 12bit 星下点空间分辨率 250m,500m,1000m 设计寿命 5年
4.MODIS波段分布特征的数据 波段 波谱范围(nm) 信噪比 主要用途 分辨率(m) 1 620-670 128 陆地/云边界 250 2 841-876 201 3 459-479 243 陆地/云特性 500 4 545-565 228 5 1230-1250 74 6 1628-1652 275 7 2105-2155 110 8 405-420 880 海洋色/浮游 植物/生物化学 1000 9 438一48 838 10 483-493 802 11 526-536 754 12 546-556 750 13 662-672 910 14 673-683 1087 15 743-753 586 16 862-877 516 17 890-920 167 大气水蒸气 18 931-941 57 19 915-965 250 20 3.660-3.840 0.05 地表/云温度 21 3.929-3.989 2.00 22 3.929-3.989 0.07 23 4.020-4.080 0.07 24 4.433-4.498 0.25 大气温度 25 4.482一549 0.25 26 1360-1390 150 卷云 27 6.535-6.895 0.25 水蒸气 28 7.175-7.475 0.25 29 8.400-8,700 0.25 30 9.580-9.880 0.25 臭氧 31 10.780-11.280 0.05 地表/云温度 32 11.770-12.270 0.05 33 13.185-13.485 0.25 云顶高度 34 13.485-13.785 0.25 35 13.785-14.085 0.25 36 14.085-14.385 0.35 3.MODIS数据产品分类 根据数据产品的特点，主要产品包括校正数据产品、陆地数据产品、海洋数据产品和大气数据产品；根据处理水平，可分为以下六类： 0级产品：又称原始数据； 1级产品：指L1A定标参数已授予数据； 2级产品：指L1B该系统的产品是国际标准 的EOS-HDF格式。包含所有波段数据，可能是应用比较广泛的一类数据。； 3级产品：在1B数据基于遥感器成像过程产生的边缘畸变（Bowtie校正效果)，产生效果L3级产品； 4级产品：参数文件提供的参数对图像进行几何校正和辐射校正，使图像的每一点都具有准确的地理编码、反射率和辐射率。L4级产品的MODIS不同时相匹配图像时，误差小于1个像元。该级产品是应用级产品不可缺少的基础； 5级以上产品：根据各种应用模型开发L5级产品。
三．MODIS Tile产品数据组织 本网站提供的MODIS陆地标准产品数据均采用TILE组织类型以地球为参考系， 采用了SIN（ISIN，正弦曲线投影) 地球投影系统将按球10个°经度10°纬度（1200KM1200KM）全球陆地分为600多块Tile，并对每一个Tile给出水平号和垂直号。左上角(0，0)右下角(35，17)。
四．MODIS 命名规则 MODIS文件名的命名遵循一定的规则，通过文件名，可以获得大量关于文件的详细信息，例如：文件名 MOD09A1.A2006001.h08v05.005.2006012234657.hdf MOD09A1 –产品缩写 .A2006001 – 获取数据的时间(A-YYYYDDD) .h08v05 – 分片标记(水平XX，垂直YY) .005 – 数据集版本号 .2006012234567 – 产品生产时间(YYYYDDDHHMMSS) .hdf – 数据格式(HDF-EOS)
五．MODIS 时间分辨率 根据实际情况，本网站提供MODIS主要包括： 每日产品（daily） 合成产品8天(8-Day） 合成产品16天(166天)-Day） 月合成产品（Monthly） 季度产品（Quarterly） 年产品（Yearly） 六．MODIS 空间分辨率 MODIS仪器获得的数据有三个空间分辨率： Bands 1–2 – 250米 Bands 3–7 – 500米 Bands 8–36 – 1000米 本网站提供MODIS陆地标准数据产品分为四种不同的空间分辨率： 250米 500米 1000米 5600米 (0.05度). 七．MODIS产品处理等级 本网站提供MODIS陆地标准数据产品L2或更高级别： Level-2: derived geophysical variables at the same resolution and location as level-1 source data (swath products) Level-2G: level-2 data mapped on a uniform space-time grid scale (Sinusoidal) Level-3: gridded variables in derived spatial and/or temporal resolutions Level-4: model output or results from analyses of lower-level daa MODIS数据产品介绍 2009年7月2日 9:21:31 中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer) -MODIS是Terra和Aqua卫星上搭载的主要传感器之一，两颗星相互配合每1-2天可重复观测整个地球表面，得到36个波段的观测数据，这些数据 将有助于我们深入理解全球陆地、海洋和低层大气内的动态变化过程，因此，MODIS在发展有效的、全球性的用于预测全球变化的地球系统相互作用模型中起着 重要的作用，其精确的预测将有助于决策者制定与环境保护相关的重大决策。 MODIS自2000年4月开始正式发布数据，NASA对MODIS数据以广播X波段向全球免费发送，我国目前已建立了数个接收站并分别于2001年3月 前后开始接收数据。由于NASA对MODIS数据实行这种全球免费接收的政策，使得MODIS数据的获取十分廉价和方便。 一下这个是转自http://hi.baidu.com/wyf86/blog/item/b2b8ddfcb4c7fef5fc037fdf.html MODIS标准数据产品根据内容的不同分为0级、1级数据产品，在1B级数据产品之后，划分2－4级数据产品，包括：陆地标准数据产品、大气标准数据产品和海洋标准数据产品等三种主要标准数据产品类型，总计分解为44种标准数据产品类型。它们分别是： 1、MODIS L0数据是对卫星下传的数据报解除CADU外壳后，所生成的CCSDS格式的未经任何处理的原始数据集合，其中包含按照顺序存放的扫描数据帧、时间码、方位信息和遥测数据等。 2、LlA数据是对L0数据中的CCSDS包进行解包所还原出来的扫描数据及其他相关数据的集合 3、LlB数据是对LlA数据进行定位和定标处理之后所生成，其中包含以sI(Scaled Integer)形式存放的反射率和辐射率的数据集。LlB代码读取LlA代码解包产生的DN数据集(EV SD SRCA BB SV)以及定标查找表LUT(LookUp Table)作为输入，分别对太阳反射波段RSB和热辐射波段TEB进行定标处理。定标计算所使用的参数可以从MODIS支持组MCST所定期发布的LUT文件中得到。传感器DN数值按照BDSM(Band，Detector，Sub-frame，Mirror．side)索引。 4、L2～L4是对LlB数据进行各种应用处理之后所生成的特定应用数据产品。 MOD01：即 MODIS1A数据产品。 1A级处理程序，把2个小时的0级文件重新组织成一系列基本处理单元，及数据块（Granules），每个数据块包含大约5分钟的MODIS数据。因为MODIS镜面的一次扫描需要1.4771秒，所以在5分钟内1B级产品文件典型的有203次完全扫描，有时候完全扫描204次。每天5分钟集合的扫描文件有288个。地理位置代码计算地面单个象元的坐标，以及有关MODIS的太阳和月亮的位置信息。在GDAAC的操作中，1A级和地理位置代码使用产品生成程序（PGE01）。同时，它们将输入的MODIS数据放到1B级软件中 MOD02：即 MODIS1B数据产品。 MOD03：即 MODIS数据地理定位文件。 MODIS Geolocation(MOD03) 数据产品包含有：MODIS每个1km EV（Earth View）中心的经纬度，每个1km EV太阳/卫星的方位，每个1km EV EOS陆地/海洋的阈值，每条扫描太阳和月亮相对于MODIS的位置，充分的仪器参数信息以支持特定波段和亚像元级定位。格式描述分为4个部分：全局元数据、处理和几何参数、扫描数据、组（Vgroups） MOD04-08，35为大气产品，9－17，33，40，43，44为陆地产品，18-32，36-39，42为海洋产品 MOD04：大气2、3级标准数据产品，内容为气溶胶产品，Lambert投影空间分辨率1公里，地理坐 标30秒空间分辨率，每日数据为2级数据产品，每旬、每月数据合成为3级数据产品。 MOD05：可降水量。2级大气产品。 MOD06：大气2、3级标准数据产品，内容为云产品，Lambert投影空间分辨率1公里，地理坐标30秒空间分辨率，每日数据为2级数据产品，每旬、每月数据合成为3级数据产品。 MOD07：大气2、3级标准数据产品，内容为大气剖面数据，Lambert投影空间分辨率1公里，地理坐标30秒空间分辨率，每日数据为2级数据产品，每旬、每月数据合成为3级数据产品。 MOD08：大气3级标准数据产品，内容为栅格大气产品，1公里空间分辨率。每日、每旬、每月合成数据。 MOD09：陆地2级标准数据产品，内容为表面反射；空间分辨率250m；白天每日数据。 MOD10：陆地2、3级标准数据产品，内容为雪覆盖，每日数据为2级数据，空间分辨率500米，旬、月数据合成为3级数据，空间分辨率500米。 归一化雪被指数：归一化雪被指数是观测冰雪定量指标， NDSI=（Ref0.555um- Ref1.640um)/( Ref0.555um Ref1.640um)
- Ref0.555um、Ref1.640um为入瞳反射率位于陆地且同时满足以下条件的像元，可以定义为“陆地冰雪”，简称“冰雪”： NDSI＝(RefMODIS4- RefMODIS6) / (RefMODIS4 RefMODIS6)>0.4；RefMODIS2 > 0.11； MOD11：陆地2、3级标准数据产品，内容为地表温度和辐射率，Lambert投影，空间分辨率1公里，地理坐标为30秒，每日数据为2级数据，每旬、每月数据合成为3级数据。 MOD12：陆地3级标准数据产品，内容为土地覆盖/土地覆盖变化，1km，1/4º，季节的，生物地球化学循环，土地覆盖变化，3级数据产品。 MOD13：陆地2级标准数据产品，内容为栅格的归一化植被指数和增强型植被指数（NDVI/EVI），空间分辨率250m。 MOD14：陆地2级标准数据产品，内容为热异常-火灾和生物量燃烧，空间分辨率1km，确定火灾发生的位置、火灾等级以及暗火与燃烧比。 MOD15：陆地3级标准数据产品，内容为叶面积指数和光合有效辐射，空间分辨率1km，每天的及旬、月合成产品。 MOD16：陆地4级标准数据产品，内容为蒸腾作用，空间分辨率1km，旬、月合成产品。 MOD17：陆地4级标准数据产品，内容为植被产品，NPP，空间分辨率为250米，1公里，旬、月度频率。 MOD18：海洋2、3级标准数据产品，内容为标准的水面辐射，全球洋面，空间分辨率1km，日、旬、月，海洋叶绿素。 MOD19：海洋2、3级标准数据产品，内容为色素浓度，全球洋面，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。 MOD20：海洋2、3级标准数据产品，内容为叶绿素荧光性，全球洋面，空间分辨率1km，叶绿素水平大于2.0mg/m3，日、旬、月度数据。 MOD21：海洋2级标准数据产品，内容为叶绿素-色素浓度，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。 MOD22：海洋2、3级标准数据产品，内容为光合可利用辐射（PAR），全球洋面，1km，日、旬、月度数据。 MOD23：海洋3级标准数据产品，内容为悬浮物浓度。 MOD24：海洋3级标准数据产品，内容为有机质浓度。 MOD25：海洋2、3级标准数据产品，内容为球石浓度，全球洋面，空间分辨率1km、20km，日、旬、月度数据。 MOD26：海洋3级标准数据产品，内容为海洋水衰减系数。 MOD27：海洋2、3级标准数据产品，内容为海洋初级生产力，全球洋面，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。 MOD28：海洋2、3级标准数据产品，内容为海面温度，全球洋面，空间分辨率1km，每天的，每周的/昼夜的，能量和水平衡，气候变化模型。 MOD29：海洋2级标准数据产品，内容为海冰覆盖，海洋，1公里分辨率，日、旬数据。 MOD30：（未定） MOD31：海洋2、3级标准数据产品，内容为藻红蛋白浓度， 1公里分辨率，日、旬、月度数据。 MOD32：海洋2级标准数据产品，内容为处理框架和匹配的数据库，1公里分辨率，日、旬、月度数据，用于海洋叶绿素、海洋生产力计算。 MOD33：陆地3级标准数据产品，内容为雪覆盖，空间分辨率500米，日、旬、月度数据。 MOD34：（未定） MOD35：大气2级标准数据产品，内容为云掩膜，空间分辨率为250m和1公里，日数据。 MOD36：海洋3级标准数据产品，内容为总吸收系数，空间分辨率为1公里，日、旬、月度数据 MOD37：海洋2、3级标准数据产品，内容为海洋气溶胶特性，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。 MOD38：（未定） MOD39：海洋2、3级标准数据产品，内容为纯水势，空间分辨率1km，日、旬、月度数据。 MOD40：陆地3级标准数据产品，内容为栅格的热异常，空间分辨率1公里，日、旬、月度数据。 MOD41：（未定） MOD42：海洋3级标准数据产品，内容为海冰覆盖，空间分辨率1公里，日、旬、月度数据。 MOD43：陆地3级标准数据产品，内容为表面反射，BRDF/Albedo参数，空间分辨率1公里，日、旬、月度数据。 MOD44：陆地3级标准数据产品，内容为植被覆盖转换，250m，季度、年度，判定植被覆盖转换的发生和类型。