MODIS数据分级及数据格式
第四章MODIS数据分级分类标准规范
MODIS数据产品分级、分类、流程参考规范（草）
（中科院地理科学与资源研究所全球变化信息研究中心）
（讨论和试用稿第一稿2004年9月15日）
前言说明：美国NASA对MODIS数据分级、分类和数据处理流程给予了比较明确的标准规范。我国对地观测系统MODIS共享平台建设主要参照了美国的标准，个别地方做了修改。这是讨论和试用稿（第一稿）。
1主题内容与适用范围
1.1主题内容
本标准规定了国家对地观测系统MODIS共享平台数据产品分类、分级和编码标准，用以规范我国MODIS数据产品在产生、归档、保藏、交换和应用中的一致性。
1.2参考标准
本标准制定主要参用了美国国家航空航天局（NASA）关于对地观测系统MODIS数据分级、分类和数据处理流程规范。
1.3适用范围
本规范适用于国家科技基础条件平台对地观测系统MODIS共享平台全部标准数据产品和过渡性数据产品。
2术语
2.1国家对地观测系统MODIS共享平台数据产品：国家对地观测系统MODIS共享平台数据产品包括标准数据产品和特殊数据产品。
2.2 标准数据产品：利用对地观测系统数据，依据规范和数据分级标准对一定空间分辨率和时间频率进行连续开发的数据产品，定义为标准数据产品。
2.3 特殊数据产品：利用对地观测系统数据，依据非规定的标准、或非规定的空间分辨率、或特定地区、或特定时间频率开发、或预处理过程的数据产品，称为特殊数据产品。
2.4 数据产品分级：根据数据间相互依存关系划分的等级称为数据产品分级。
2.5 数据产品分类：依据数据内容异同划分的数据类型称为数据产品分类。
2.6数据产品编码：用标识符或标识数字形式对数据产品进行一一确认的过程称为数据产品编码。
3 MODIS数据产品分级
3.1MODIS数据产品分级系统：MODIS标准数据产品分级系统由5级数据构成，它们分别是：0级、1级、2级、3级和4级。
3.20级数据：卫星地面站直接接收到的、未经处理的、包括全部数据信息在内的原始数据为0级数据。
3.31级数据：对没有经过处理的、完全分辨率的仪器数据进行重建，数据时间配准，使用辅助数据注解，计算和增补到0级数据之后为1级数据。
3.42级数据：在1级数据基础上开发出的、具有相同空间分辨率和覆盖相同地理区域的数据为2级数据。
3.53级数据：3级数据时以统一的时间-空间栅格表达的变量，通常具有一定的完整性和一致性。在3级水平上，将可以集中进行科学研究，如：定点时间序列，来自单一技术的观测方程和通用模型等。
3.64级数据：通过分析模型和综合分析3级以下数据得出的结果数据为4级数据。
4 MODIS数据产品分类
4.1标准数据产品类型：
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：
MOD01：即MODIS1A数据产品。
MOD02：即MODIS1B数据产品。
MOD03：即MODIS数据地理定位文件。
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。
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。
4.2特殊数据产品类型
MOD45：在MOD02（1B）数据基础上，经过BOWTIE处理后的数据产品。
MOD46：在MOD02（1B）数据基础上，经过BOWTIE处理后，并经过除云后的数据产品。（其他特殊数据产品待列）。
5 数据产品生产过程规范
5.1陆地数据处理过程规范
第五章 MODIS 数据格式
第一节 TERRA/AQUA －MODIS 下行数据格式
MODIS 的下行数据（RawData ）利用CCSDS 进行了封装，使用RS （255，223）进行纠错。CCSDS 中有一个非常重要的概念――虚拟通道（VC ， Virtual Channel ），不同的TERRA 数据通过虚拟通道的ID （VC ID ）进行区分（图1）。整个CCSDS 包（包括同步码4个字节）长度为1024字节。其中Reed －Solomon Coding 用来对整个Coded VCDU 进行纠错。MODIS CCSDS 包的Reed －Solomon Coding 部分共有32×4＝128字节，采用RS （255，223）。每个包可纠16×4＝64个字节错误。MODIS 扫描周期为1.477秒。如图2，每条扫描线沿扫描方向有1354点（Pixels ），沿轨道方向有10个IFOV （瞬时视场）。在每个IFOV 中，1KM 分辨率波段有1个采样，500M 分辨率波段有4个采样，250M 波段有16个采样。白天扫描每个点在两个MODIS 包中传输，第一个包传输IFOV 1～5，第二个包传输IFOV 6～10。在每个包中，数据依照IFOV 序号的大小顺次排放。在每个IFOV 中，数据按照波段号顺次排放。在每个波段中，依照采样的序号顺次排放。采样序号由Det 和Sample 确定，例如对于IFOV2中的波段1，其Det 范围是5～8，Sample 范围是1～4，采样的排放顺序是（Det5,Sample1）、（Det5,Sample2）、（Det5,Sample3）、（Det5,Sample4）、（Det6,Sample1）……（Det7,Sample1）……（Det8,Sample4）。
图1 TERRA/AQUAQ MODIS 接收信号到0级数据产品处理流程
在上面的第二个绿色的方框，代表了裸数据。裸数据是最原始的地面接收数据，它含有满足CCSDS 标准（CCSDS 102.0-B-4）的数据包(CADU)。它经过格式化同步、去扰、RS 纠错、格式转变等相应的步骤和程序，处理成为MODIS 0级数据产品（PDS 文件）。
帧处理
解包 PN 解码
PDS 数据产品
1.1
下面是VCDU的说明,其中下面的数字为各字段长度（用bit表示）：
图2 MODIS扫描数据的排列次序
1.2 源信息包
源信息包包含在VCDU中的数据单元中，它的定义如下（字段长度用bit表示）：
CCSDS源信息包格式
第二节 PDS-MODIS 0级数据格式（待补）
第三节 HDF－MODIS 1级数据格式
由于L1A、L1B、Geolocation数据均使用HDF－EOS格式，因此在介绍L1A、L1B、Geolocation数据格式之前有必要对HDF－EOS进行简要的说明。
HDF-EOS是NASA为遥感应用而对NCSA（National Center for Supercomputing Applications 美国国家超级计算中心）的HDF（Hierarchical Data Format 分级数据格式）进行的扩充。
HDF（Hierarchical Data Format 分级数据格式）是一种多对象的文件格式（图3），以便在分布环境中共享科学数据。NCSA提出HDF的目的是解决将工作于同一工程的科学家分散于不同地区（大学、研究所、公司………）的问题。一个大型的科学研究项目，常常由许多科学家及许多研究机构共同完成，他们各有分工。而让这些科学家集中在一起工作常常是不可能的，他们之间必须存在一套良好的数据共享机制。HDF解决了存储科学数据的许多要求，这包括：
◇支持科学家常用的数据类型。
◇存储和处理大型数据的有效性。
◇平台独立性。
◇可扩充性和对其他标准格式的适应性。
◇自描述性。HDF文件是自描述的，这是指文件中的每一个HDF数据结构，文件中都有关于数据的充分信息，以及它在文件中的位置。多种类型的数据可以包含在一个文件中。例如，通过利用相应的HDF数据结构，可以将标号数据、数值数据、图像数据放在同一个HDF文件中。
目前国际上已经出现许多处理、浏览、管理HDF及HDF－EOS的共享软件。国外MODIS产品都是基于HDF－EOS格式的。NASA正在创建的EOSDIS的数据也是基于HDF－EOS的。国内开发MODIS接收/处理系统不可避免的也应使用HDF－EOS格式。
HDF文件包括文件头、一个以上的数据描述块和若干数据块（可能为0个）（见图2）。其中，文件头用来标识HDF文件。数据描述块中包含若干的数据描述。每个数据描述和相应的数据元共同组成一个数据对象（Data Object）。
数据对象包括数据描述和数据元。数据元包含实际的数据。而数据描述顾名思义则给出了数据元的类型、大小、位置信息。HDF文件的这种组织方式使得HDF文件具有自定义性。
HDF的文件结构尽管如此复杂，但是用户大可不必为此担心。因为HDF提供了丰富的API，使得用户根本不必理会低层处理。HDF程序员要做的只是在适当的时候调用相应的HDF API，而可以完全忽略低层细节，剩下的工作由HDF函数完成。
HDF API库提供了所有HDF支持的数据类型的相关API。这些数据类型包括：8比特光栅图（8－bit raster images）、24比特光栅图（24－bit raster images）、调色板(Palettes)、科学数据数组
(Scientific Arrays)、元数据(注解)(MetaData/Annotation)、多变量数据（Multivariate Data）。HDF－EOS API库提供了HDF－EOS支持的所有数据类型的相关API。
HDF－EOS相对于HDF增加了三种数据对象：网格（Grid）、点（Point）、线（Swath）并提供了相应的API。
图3 包含两个数据描述块的HDF文件
点（Point）
图4 一个简单的点数据序列
点数据序列是不同时间间隔、不同地理位置的一系列数据。图3所示为一个简单的point数据序列。左图中的每个方块代表一个站（Reporting Station）。在点数据序列的每条记录中包含了每个站的位置（经纬度）信息和温度。
线(Swath)
HDF-EOS线数据的概念是基于典型的卫星扫描线的。在这种情况下，卫星沿着轨道运行的过程中，摄取一系列垂直于轨迹（Cross Track）的扫描线。线数据非常适用于的另一种类型的数据是垂直剖面
（Vertical Profiles）。在这种情况下，卫星传感器获取的不是垂直于轨迹的扫描线，而是沿着轨迹的垂直剖面。将这两种数据组合，线数据可以用于记录一系列垂直于轨迹（Cross Track）的垂直剖面（Vertical Profiles），这是一种三维数据。
网格（Grid）
网格数据和线数据有些类似，它们都包含了一系列二维以上的数据域。二者的主要不同在于他们的地理定位信息。线数据将包含的数据点看成是一系列孤立的点来对待，由此给出定位信息。而网格数据的定位信息则紧凑的多。网格数据包含了一系列投影方程及其相关参数，二者组合起来给出了网格中所有点的定位信息。
随着遥感事业的发展，数据共享及充分利用已经越来越成为急需解决的问题。HDF为统一数据格式提供了基础，必将获得越来越广泛的应用。
3.1 MODIS L1A(MOD01) 数据格式
本文对L1A格式的描述分为6个部分：全局元数据(Global Metadata)、扫描级元数据(Scan-Level Metadata)、像元质量数据(Pixel Quality Data)、扫描数据(Scan Data)、丢弃的包(Discarded Packets)和工程数据(Engineering Data)。
全局元数据(Global Metadata)全局元数据用来对MODIS数据进行搜索、归类、提取。全局元数据包括ECS亚元数据和MODIS L1A亚元数据。ECS亚元数据包括ECS清单元数据和ECS文档元数据。ECS清单元数据中包含数据名称、时间范围、白天/黑夜标识、轨道数、穿越赤道经度、穿越赤道时间、边界经纬度等信息。ECS文档元数据中当前尚不包含任何信息。MODIS L1A亚元数据包含扫描数、白天方式扫描数、黑夜方式扫描数、最大帧、最大Earth帧、最大SD帧、最大SRCA帧、最大BB帧、最大SV帧、扫描类型、不完全扫描、丢失包数、CRC错误包数、丢弃包数等信息。
扫描级元数据(Scan-Level Metadata)这部分数据提供MODIS每条扫描线的相关信息。这些信息包括扫描数、扫描中的总帧数、Earth帧数、SD帧数、SRCA帧数、BB帧数、SV帧数、扫描类型、SD开始时间、SRCA开始时间、BB开始时间、SV开始时间、EV开始时间、SRCA定标模式等信息。
像元质量信息(Pixel Quality Data)这部分数据提供IFOV的质量信息。
扫描数据(Scan Data)这一部分顾名思义存储扫描数据。丢失的数据填充为-1。Current/Prior S/C Ancill和Command Parameters数据也保留在这个部分。
丢弃的包(Discarded Packets)对包进行1A处理时，如果发现其CCSDS或MODIS头信息与预期不符，这个包将被放入这个部分。
工程数据(Engineering Data)用于存储MODIS工程数据。
3.2 MODIS L1B(MOD02) 数据格式
MODIS L1B有1公里、500米和250米三种分辨率的数据产品，其格式基本相同，因此本文放在一起说明，只对其中不同的部分进行单独阐述。
L1B的格式描述分为4个部分：全局元数据（Global Metadata），设备和无常SDS（Instrument and Uncertainty Science Data Sets），波段子集SDS（Band-Subsetting Science Data Sets），定位SDS （Geolocation Science Data Sets）。
全局元数据（Global Metadata）
全局元数据包括：ECS标准核心亚元数据（ECS Standard Core Granule Metadata）, ECS标准文档亚元数据（ECS Standard Archive Granule Metadata）, MODIS L1B产品亚元数据（MODIS Level 1B Product Granule Metadata），MODIS L1B QA亚元数据（MODIS Level 1B QA Granule Metadata）, L1B HDF－EOS线元数据（Level 1B HDF-EOS SWATH Metadata）及L1B线元数据（Level 1B Swath Metadata）。
ECS标准核心亚元数据（ECS Standard Core Granule Metadata）这部分包含：产品时间、名称、
白天/黑夜标识、时间范围、后继处理标志、质量标识、穿越赤道时间、穿越赤道经度、轨道号、边界经纬度、卫星名称、传感器名称等信息。
ECS标准文档亚元数据（ECS Standard Archive Granule Metadata）这部分包含：算法包接受时间、名称、版本、东西南北边界等信息。
MODIS L1B产品亚元数据（MODIS Level 1B Product Granule Metadata）这部分包含：扫描数、白天扫描数、黑夜扫描数、不全扫描数、最大Earth View帧等信息。
MODIS L1B QA亚元数据（MODIS Level 1B QA Granule Metadata）这部分包含：发生错误的发射波段、发生错误的反射波段、平均黑体温度的噪声、各种FPA温度噪声、各种热敏电阻噪声、仪器温度噪声、腔温度噪声、无效感应器、感应器质量等信息。
L1B HDF-EOS线元数据(Level 1B HDF-EOS SWATH Metadata) 对数据的维数、映射关系等信息进行说明。
L1B线元数据(Level 1B Swath Metadata) 这部分包含的信息有：扫描数、扫描类型、扫描完成标志、镜面、EV部分开始时间、星下点帧数、星下点经纬度、星下点太阳高度角、星下点太阳方位角、QA标识等。
3.3 设备和无常SDS（Instrument and Uncertainty Science Data Sets）
此部分用来存储设备和无常SDS。
3.3.1SDS的索引
每一个SDS是一个5维空间的数组，这5个参数是：波段（band）、传感器（detector）、扫描（scan）、帧(frame)和抽样（sample）。但是，SDS在L1B产品中表示为3维数组（如下），以便写入HDF－EOS线（swath）结构。
SDS_name[band_index,scan_and_detect_index, frame_and_sample_index] 其中：
scan_and_detect_index＝scan_index * num_detectors_at_resolution + detector_index 对于1公里产品，num_detectors_at_resolution＝10
对于500米产品，num_detectors_at_resolution = 20
对于250米产品，num_detectors_at_resolution = 40
frame_and_sample_index = frame_index * num_samples_at_resolution
+ sample_index
对于1公里产品，num_samples_at_resolution = 1
对于500米产品，num_samples_at_resolution = 2
对于250米产品，num_samples_at_resolution = 4
3.3.2SDS
对于1000米产品有：
EV_250_Aggr1km_RefSB
EV_250_Aggr1km_RefSB_Uncert_Indexes
EV_250_Aggr1km_RefSB_Samples_Used
EV_500_Aggr1km_RefSB
EV_500_Aggr1km_RefSB_Uncert_Indexes
EV_500_Aggr1km_RefSB_Samples_Used
EV_1KM_RefSB
EV_1KM_RefSB_Uncert_Indexes
EV_1KM_Emissive
EV_1KM_Emissive_Uncert_Indexes
EV_Band26、EV_Band26_Uncert_Indexes
对于500米产品
EV_500_RefSB
EV_500_RefSB_Uncert_Indexes
EV_250_Aggr500_RefSB
EV_250_Aggr500_RefSB_Uncert_Indexes
EV_250_Aggr500_RefSB_Samples_Used
对于250米产品有
EV_250_RefSB
EV_250_RefSB_Uncert_Indexes
3.3.3 波段子集SDS（Band-Subsetting Science Data Sets）
此部分包含用于实现波段子集信息的SDS。
250米产品只有一个SDS：Band_250M SDS
500米产品有两个SDS：Band_250M SDS、Band_500M SDS
1000米产品有四个SDS：Band_250M SDS、Band_500M SDS、Band_1KM_RefSB SDS、Band_1KM_Emissive SDS
3.3.4 定位SDS（Geolocation Science Data Sets）
此部分包含用于显示的地理经纬度信息。
3.4 MODIS Geolocation(MOD03) 数据格式
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）。
3.4.1 全局元数据
全局元数据用于满足ECS组织、提取、分类、和搜索数据产品的要求。全局元数据分为ECS 亚核元数据、产品特定元数据、HDF-EOS结构元数据和MODIS定位特定元数据。
ECS 亚核元数据包括名称、版本、时间范围、白天/黑夜标识、轨道号、穿越赤道时间、经度、边界经纬度、丢失数据百分比、超越地球边界数据百分比等信息。
产品特殊元数据包括输入数据名称、东西南北边界、ESDT描述版本。
HDF-EOS结构元数据对数据的维数、映射关系等信息进行说明。
MODIS定位特定元数据包含扫描数、各种帧的最大值、不全帧数、丢失包、CRC错误包、丢弃包、地球/姿态源、参数版本、GEO_EST_RMS_ERROR、极运动等信息。
3.4.2处理和几何参数
包括焦距、波段位置（Scan IFOV Offsets of band trailing edges with respect to the Optical Center）、传感器空间（Nominal detector spacing in the cross-scan direction）、传感
器地址（Offsets of detector positions from nominal locations on the focal plane）、T地址（Offsets of the first sample for a band to time of 1km frame）、抽样数（Number of samples per frame for each band）。
3.4.3 扫描数据
3.4.3.1 扫描级元数据
这部分包含EV帧数、SD帧数、SV帧数、EV开始时间、SD开始时间、SV开始时间、SD太阳高度、SD太阳方位、月亮矢量、扫描镜面、L1A扫描质量、Geo扫描质量、扫描类型等信息。
3.4.3.2 扫描级导航数据
包含EV中心时间、EV中心时间时ECR轨道位置、速度、仪器－ECR帧转换矩阵、卫星姿态。
3.4.3.3 空间元素地理定位数据
包括经纬度、海拔、卫星高度角、方位角、倾斜范围、太阳高度角、方位角、陆地/海洋阈值、地理定位标识信息。
3.4.3.4 Vgroups
MODIS geolocation产品中包含自动存储于HDF格式文件中的标准Vgroup，除此之外，MOD_PR03还产生了一些Vgroup，这些Vgroup是HDF-EOS线数据的一部分。
包括：Geolocation Fields（经纬度）、Data Fields（高、传感器高度角、方位角、范围、太阳高度角、方位角、陆地/海洋阈值、地理定位标识）、线(Swath)属性。
表1. A VHRR、MODIS和TM数据的波段分布以及空间分辨率
MOD01：即MODIS1A数据产品。
MOD02：即MODIS1B数据产品。
MOD03：即MODIS数据地理定位文件。
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。
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。
MODIS数据格式介绍
EOS-MODIS 1B数据格式与应用 王正兴，陈文波，邓芳萍，曹云刚 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 2004年11月2日， 中国科学院资源环境科学信息中心，兰州 报告提纲 1、什么是MODIS 1B数据，已经作了那些校正？ 2、MODIS 1B 数据结构：HDF 与HDF-EOS 简介 3、MODIS 1B 数据结构示例 4、MODIS 1B 数据内容：正常数值与异常数值。 5、MODIS 1B 数据：与时间有关的因素。
1、什么是 MODIS 1B 数据？ 是MODIS 44种系列数据产品中的一种，产品编号为 MOD02 ( Terra-MODIS)/ MYD02(Aqua-MODIS); 是经过仪器标定的数据产品，但是没有经过大气校正； 是包含有地理坐标产品的数据，但是“科学数据”和“地理数据”还没有连接，直接 显示时，边缘存在“蝴蝶结”（Bow-tie）现象； MODIS 1B 数据采用层次数据模型（HDF）或其对地观测扩展（HDF-EOS），这些模 型有不同版本，受不同软件支持。本培训使用软件为ENVI3.X软件。 具体讲，L1B 程序校正了反射波段探测器中未加工的数字信号（DN）中所有已知仪器误差，输出经过校正的（dn。）。这些校正包括： 电子偏移 在“模拟-数字”转换器里的非线性问题 扫描镜反射的角度变异 由于仪器和焦平面变异引起的增益的变化 在短波红外波段外的光谱响应，如波段5，6，7和波段26。 dn*之后，L1B根据每个波段内不同探测器之间变异参数，把dn*教正为dn**。由于dn**的数据量很大（小数，需要用浮点储存），为了节省空间,在反射太阳波段的科学数据中进行尺度转换，用 16-bit 整数表示法。实际上，16-bit中的15-bit用于储存有效数据；第16-bit 储存几类无效数据。 2、MODIS 1B 数据结构：HDF 与HDF-EOS 简介 HDF：分等级的数据格式（层次结构，树结构） HDF-EOS：是对地观测系统（EOS）对HDF的扩展。 重要性：HDF-EOS 已经被美国对地观测系统的数据与信息系统（EOSDIS）选定为 数据标准，许多由美国政府合同支持的产品和免费软件等都以此为基础。如Terra, Aqua, Landsat ETM。 开发和维护：伊利诺斯州大学的美国国家超级计算应用中心（NCSA） （https://www.360docs.net/doc/f618866455.html,）。 说明：我们可能已经使用过许多数据而不一定知道该数据的结构，如GeoTiff。重要 的是，需要了解那些软件能够识别这些数据结构。具体到HDF,它的结构可能很简单，也可能很复杂。我们的目的是使用MODIS 数据，并不意味着先要了解所有的结构。
modis数据的处理方法
MODIS数据的处理方法(ENVI) 美国RSI公司（Research Systems Inc.）的产品ENVI能很好地支持HDF数据格式。ENVI（The Environment for Visualizing Images）遥感影像处理软件，是分析、处理并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。ENVI能接受大量的传感器数据，是世界目前唯一 美国RSI公司（Research Systems Inc.）的产品ENVI能很好地支持HDF 数据格式。ENVI（The Environment for Visualizing Images）遥感影像处理软件，是分析、处理并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。ENVI 能接受大量的传感器数据，是世界目前唯一能较好全面支持HDF科学数据格式的遥感影像软件。ENVI可以直接读取HDF格式（如图2所示），并能识别HDF格式中所包含的所有文件信息（如图3所示）。ENVI 打开HDF格式文件后，会自动将该数据文件所包含的所有图像信息、属性信息、文本信息作为波段列于一个波段列表中，用户可以清晰地浏览每一波段的详细信息，包括波段名称、图像波段波长、波段大小、数据类型及文件内插方式等多种信息。方便用户显示图像，并对各种属性及文本文件作各种分析。 本文选取2001年5月20日中国北部及蒙古地区（经纬度范围：92.49°- 116.97°,33.88°- 41.23°）的一景MODIS数据进行分析，主要从读取数据、分析经纬度波段信息、第一、四、三波段融合显示、影像地理校正几方面对该景数据进行了分析，具体步骤如下： （1）数据读取：打开ENVI，在主菜单中选择File\Open External File\Generic Formats\HDF，选择文件“MODO2QKM_03.hdf”,表示是该景MODIS 数据的250米数据文件，从下图中可以看到，该文件中除两个影像波段外，还包含经度波段、纬度波段、热红外探测器的噪声信息、反射率变化参数等信息。 （2）1、4、3波段影像融合：MODIS数据的第一、四、三波段的波段宽度分别为0.62μm ~ 0.67μm 、0.545μm ~ 0.565μm、0.459μm ~ 0.479μm，近似于可见光的红、绿、蓝波段，所以第一、四、三波段组合比较接近真彩色，故常选用这三个波段来表示MODIS影像。此处用同样方式打开500米数据文件，该文件共包含五个影像波段，将影像融合所需要的第3和第4波段进行重采样，即将其空间分辨率由500米重采样为250米，并与步骤（1）中第1波段组合，进行彩色方式显示。为提高成果影像的空间分辨率，笔者又将143波段组合影像进行对比度调整输出后，与真实空间分辨率为250米的第一波段进行影像融合（用HIS融合法），得到了几何清晰度更高的143波段融合影像（如图4所示）。图4中左侧为1、4、3波段彩色组合显示及局部放大，右侧为143波段组合输出后又与1波段进行融合的结果，可以很明显地看到，右侧的影像细节非常突出。体现了具有较高分辨率的第一波段的优势。 （3）影像地理校正，由于MODIS数据本身带有详细的经纬度波段信息，这种地理信息以波段的形式存放，如图5中的灰度波段所示，该灰度影像每一象素的灰度值记录的是空间分辨率为1公里的MODIS数据中对应象素点的经纬度信息，这种详细的地理信息可以使影像不需要选择大量地面控制点就可以作精纠正，而且精度会比选控制点的方法更高。ENVI软件提供了“Georeference from Input
ENVI中打开MODIS数据及简单处理
一般说来，用ENVI打开MODIS HDF数据有以下几种方式： 第一种是直接用File->Open Image File打开，主要是针对Level1B数据和Level2数据的部分波段。以MOD021KM数据为例，采用这种方式打开得到的图像是定标后的反射率、辐射亮度以及发射率数据，即图像灰度具有明确的物理含义，不需要再进行波段运算进行定标。这种方法打开数据速度快，但是适用的数据有限，打开后得到的图像波段也有限。比如MOD02数据中也有经纬度、太阳/传感器天顶角、方位角波段，用这种方式就无法打开。 第二种是是用File->Open External File->Generic Formats->HDF打开，可打开各种产品。该方法实际上是打开HDF文件，特别是像MODIS的很多陆地产品，如地表反射率、LAI、LST、BRDF/Albedo等（就是文件名中带有h??v??的），都需要用这种方式打开。打开之后用户还需要选择HDF文件中的数据集(dataset)，如果是多波段还需要指定数据格式(BSQ\BIP\BIL)。采用这种方式打开HDF文件可以获取文件中所有数据集的信息，打开得到的波段也是未做过定标的，需要从HDF文件中查找定标系数通过波段运算手工定标。查看HDF数据集属性可以通过Basic Tools->Preprocessing->Data-Specific Utilities->View HDF Dataset Attributes实现。 另外通过File->Open External File->EOS->MODIS也可以打开部分MODIS数据，它与第一种打开方式一样，这里不再重复。 关于MODIS数据的几何校正，对于Level1B和Level2级产品，由于其HDF文件中一般都含有经纬度波段，可采用GLT的方法对其进行校正。相应的菜单是Map->Georeference from Input Geometry->Build GLT和Map->Georeference from Input Geometry->Georeference from GLT。用GLT方法校正需要注意输入的经纬度图波段要与待校正的数据波段行列大小一致。 在Map菜单下还有一个Georeference MODIS功能，可以对采用Open Image File方式打开得到的MODIS数据波段进行校正。通常对Level1B数据采用这种方法进行，因为速度快，而且不需要生成GLT临时文件。但这种方法存在一个问题，就是对很多无法通过Open Image File方式打开的数据波段失效。
modis数据介绍
MODIS数据介绍 数据概况 1999年2月18日，美国成功地发射了地球观测系统（EOS）的第一颗先进的极地轨道环境遥感卫星Terra。它的主要目标是实现从单系列极轨空间平台上对太阳辐射、大气、海洋和陆地进行综合观测，获取有关海洋、陆地、冰雪圈和太阳动力系统等信息，进行土地利用和土地覆盖研究、气候季节和年际变化研究、自然灾害监测和分析研究、长期气候变率的变化以及大气臭氧变化研究等，进而实现对大气和地球环境变化的长期观测和研究的总体（战略）目标。2002年5月4日成功发射Aqua星后，每天可以接收两颗星的资料。 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）计划中用于观测全球生物和物理过程的重要仪器。它具有36个中等分辨率水平（0.25um~1um）的光谱波段，每1-2天对地球表面观测一次。获取陆地和海洋温度、初级生产率、陆地表面覆盖、云、汽溶胶、水汽和火情等目标的图像。 本网站提供的MODIS陆地标准产品来自NASA的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星数据的地表反射率（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;、温度异常/火产品（1000m,daily;1000m,8days）、叶面积指数LAI/光合有效辐射分量FPAR（1000m,8days）、总初级生产力GPP（1000m,8days）。 本网站提供的所有MODIS陆地标准产品的格式为HDF-EOS，数据组织方式为10°经度*10°纬度的分片（TILE）方式。 MODIS数据特点及技术指标 1999年2月18日，美国成功地发射了地球观测系统（EOS）的第一颗先进的极地轨道环境遥感卫星Terra。它的主要目标是实现从单系列极轨空间平台上对太阳辐射、大气、海洋和陆地进行综合观测，获取有关海洋、陆地、冰雪圈和太阳动力系统等信息，进行土地利用和土地覆盖研究、气候季节和年际变化研究、自然灾害监测和分析研究、长期气候变率的变化以及大气臭氧变化研究等，进而实现对大气和地球环境变化的长期观测和研究的总体
MODIS数据下载说明(LiYJ)
MODIS数据下载说明 李英杰 中国科学院遥感应用研究所远程通讯与地学处理课题组 2007年8月 第一部分提交MODIS数据订单 这里我们以订购2007年6月20日覆盖中国大陆的MODIS数据为例，说明订单提交步骤。 首先请确保您有一台能够连接到Internet的计算机并正常运行。接着请在地址栏键入：https://www.360docs.net/doc/f618866455.html,/。该网站首页如图1所示。 图1 然后点击网页中的“Data”，在新出现的页面（图2）中点击“Search”。这时将出现一个名为“Search for Level 1 and Atmosphere Products”的页面，如图3，在里面可根据需要设置所需数据的类型、时间、空间范围等。
图2 图3
这里我们将Product Selection中的Satellite/Instrument设置为Terra MODIS，Group设置为Terra Level 1 Products，在Products中选择MOD021KM-Level 1B Calibrated Radiances-1km。注意：每设置一个参数，页面都会刷新一次。在Temporal Selection中，将Temporal Type设置为Individual Dates and Times，并将Dates(one per line)设置为06/20/2007，表示2007年6月20日。Collection Selection中采用默认设置。Spatial Selection中Coordinate System选择Latitude/Longitude以设置经纬度。在图4中经纬度示意图的右侧，将North、South、West、East四个方向的经纬度分别设置为：54、18、73、136，以覆盖中国大陆。其他设置均采用默认，最后点击页面左下角的Search按钮。 图4 此时将出现查询结果列表，如图5。由于文件较多，这里分为2页显示，为了查看所有文件，可点击文件列表右上方的View All。 在新弹出的页面中，请注意文件列表最左边一列的时间，这里的时间是卫星成像时的格林尼治时间，加上8小时后转换为北京时间。注意到MODIS可见光波段在夜间不能成像，所以这里要根据时间将夜间数据剔除掉（图6），最后点击页面左下角的Add Files To Shopping Cart按钮。
modis数据预处理
MODIS数据预处理 1.波段设置 Modis影像有三种打开方式,一般我们用打开外部文件的方式打开科学数据集,因为需要数
据集中的一些辅助信息(主要是太阳几何,卫星几何).但是这样打开之后显示的波段从1开始的,而数据集中对应的modis 通道并不是这个顺序.通过菜单栏中的 basic_tools->preprocessing->data_specific utilities->view HDF dataset attributes 可以打开数据集里每个要素的属性表,在里面选中需要的HDF 文件中的数据集，就会打开其属性表，波段内容如下 对应打开的HDF 文件里1KM 辐亮度文件的波段数,一共16个波段.其中13/14波段比较特殊,都有hi 和lo 两组数据,它们是传感器高敏感度和低敏感度两种状态下获取到的DN 值,分别对应于较暗地物和较亮地物,使用哪个文件根据需要而定.但是在太湖湖区,13/14波段大部分区域效果都不太好.值会很大,出现溢出.可能是由于太湖的高浑浊度. 2. 几何校正 几何校正有三种方法: 1) 用envi 自带模块进行几何校正,通过菜单栏中的 Map->Georeferences MODIS 选中envi 中已经打开的需要校正的数据集，输入研究区的地理位置，如下图左，投影用UTM ，基准面用WGS-84，区域根据经纬度确定。输入完成，envi 会自动校正，并执行去蝴蝶结效应算法，有点是能对我们需要的那些波段进行校正。缺点也很明显。如下图右，校正结束的图像会失去原始图像四个角的信息，这样就无法和GLT 校正的图像很好的匹配起来，不利于一些后续的处理。 2) 用GLT ，即是查找表法对图像进行几何校正 Map->Georeference from input Geometry->buid GLT 用来建立查找表。在弹出的对话框中选择查找表的XY 信息，其中X 对应图像经度信息，Y 对应纬度信息。然后只需要规定投影、基准面和区位信息，就可以生成一个查找表文件。这个查找表文件的实质也是两幅图像，分别在每个像元上保存着经纬度值，并且像元位置是拉伸到我们规定的输出投影上面去了，而且是逐像元的拉伸。那么剩下的矫正工作就只是把想要矫正的信息和查找表一一匹配起来，因此速度也很快。 Map->Georeference from input Geometry->Georeference from GLT Attribute 3-5: "band_names" "8,9,10,11,12,13lo,13hi,14lo,14hi,15,16,17,18,19,26"
风云卫星和MODIS数据及产品说明
本文档共三大部分,分别为: 一、modis数据和产品说明 二、风云卫星FY-3数据说明 三、FY-3A MERSI L1数据产品使用指南 一、modis数据和产品说明 1.MODIS数据的技术指标 2.MODIS数据的波段分布特征
3.Modis 命名规则 MODIS 文件名的命名遵循一定的规则，通过文件名，可以获得很多关于此文件的详细信息，比如：文件名MOD09A1.A2006001.h08v05.005.2006012234657.hdf
MOD09A1 –产品缩写 A2006001 –数据获得时间(A-YYYYDDD) h08v05 –分片标示( 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) Terra卫星数据产品
MODIS土地覆盖类型产品包括从每年Terra星数据中提取的土地覆盖特征不同分类方案的数据分类产品。基本的土地覆盖分为有IGBP（国际地圈生物圈计划）定义的17类，包括11类自然植被分类，3类土地利用和土地镶嵌，3类无植生土地分类。 Modis Terra数据lKM土地覆盖类型年合成栅格数据产品包含5中不同的土地覆盖分类体系。数据分类来自监督决策树分类方法。 第一类土地覆盖：国际地圈生物圈计划（IGBP）全球植被分类方案； 第二类土地覆盖：马里兰大学（UMD）植被分类方案； 第三类土地覆盖：MODIS提取叶面积指数/光合有效辐射分量（LAI/fPAR）方案； 第四类土地覆盖：MODIS提取净第一生产力（NPP）方案； 第五类土地覆盖：植被功能型（PFT）分类方案； 本网站提供的为MYD12Q1 V4（第四版本）的分片数据（tile），除提供五类全球土地覆盖分类体系外还提供了陆地覆盖分类评估和质量控制信息。
介绍一下利用ENVI去除MODIS数据条带的方法与步骤
介绍一下利用ENVI去除MODIS数据条带的方法与步骤。 MODIS数据应用日益广泛，但是由于波谱的相互干涉作用导致MODIS的5通道和26通道的反射率中“条带”现象非常严重，这严重影响了MODIS数据的应用。5通道分辨率5OOM，对云、气溶胶特性敏感。26通道分辨率1000M在薄云、卷云识别方面具有优越特性。 本文主要利用ENVI的ReplacingBadLines功能进行条带去除说明。这主要是利用条带出现的行两边对称的临近行数值进行平均，利用这个平均值来替代条带的数值。手工输入条带的行数超级慢，可以利用条带的周期性特点通过编制一个小程序来快速确定行数，然后通过ReplacingBadLines 的Restore功能载入行数即可。 对MODIS的500M分辨率的数据中5通道进行条带去除：因为5通道的条带只有一条，去除条带后效果很明显。而26通道的条带去除较为困难，因为该通道的条带特征是以中心为主向两侧羽化扩展，而且羽化的程度不一样，所以去条带效果不好。 下面以500M分辨率的5通道为例利用ENVI的ReplacingBadLines功能进行条带的去处，其中条带的行数利用自定义的一个过程： MakeBadLineList,first,interval,lines,filename=filename，得到并生成一个BLL文件存贮条带行的信息用于ReplacingBadLines的Restore。first为出现第一个条带的行数，interval是条带的间隔，lines是数据的总行数，filename是输出文件名存贮行信息。 1、去除条带前，横向条纹十分明显 2、去除条带后，数据平滑，
MODIS数据介绍、下载及处理
MODIS产品介绍及下载流程 1.数据获取 1）MODIS 发射背景及综述 为了加强对地球大气、海洋和陆地的综合观测研究，美国国家宇航局（NASA）于1991年发起了一个综合性项目，称为地球科学事业（ESE），其主要目的是通过卫星及其它工具对地球进行更深入的研究。ESE包括三个主要部分：一是地球观测卫星系列（EOS）；二是先进的数据系统（EOSDIS）；三是进行资料分析研究的科学队伍。重点观测研究领域包括水与能量循环、海洋、大气化学、陆地表层系统、水和生态系统过程、冰川和极地冰盖以及固体地球。EOS将在近地轨道提供至少18年系统连续的卫星观测数据用于定量研究地球系统的变化。 Terra作为EOS观测计划中的第一颗卫星，在美国（国家宇航局）、日本（国际贸易与工业厅）、加拿大（空间局、多伦多大学）的共同合作下于1999年12月18日成功发射，Terra的字源是拉丁语“地球、土地”，由于Terra卫星每天上午从北向南通过赤道，因此又被称为地球观测第一颗上午星（EOS-AM1）。NASA的EOS第二颗星命名为Aqua,是美国、巴西和日本共同合作研制的，其拉丁语意为“水”，于2002年5月4日发射成功，为了与Terra卫星在数据采集时间上相互配合，Aqua卫星每天下午从南向北通过赤道，因此被称为地球观测第一颗下午星（EOS-PM1）。 两颗星均为太阳同步极轨卫星。此外，美国对地观测系统计划还将陆续发射用于不同观测内容的卫星系列，如以观测大气化学成分为主的AULA卫星（EOS-CHEM）、以观测冰雪、云层和地面高程为主的ICESAT卫星、以观测太阳辐射及其对气候影响为主的SORCE卫星和以观测陆地为主的LANDSAT-7卫星（1999年已发射成功）等。 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
MODIS指数介绍
MODIS指数简介 1.MODIS数据介绍 1.1简介 MODIS（MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer，中等分辨率成像光谱仪）分别搭载在TERRA和AQUA两颗卫星上，数据可分别从TERRA和AQUA两颗卫星获取。TERRA和AQUA 卫星都是太阳同步极轨卫星，TERRA在地方时上午过境，AQUA将在地方时下午过境。TERRA 与AQUA上的MODIS数据在时间更新频率上相配合，加上晚间过境数据，对于接收MODIS数据来说，可以得到每天最少2次白天和2次黑夜更新数据。这样的数据更新频率，对实时地球观测、应急处理（例如森林和草原火灾监测和救灾）和日内频率的地球系统的研究有非常重要的实用价值。关于TERRA和AQUA卫星介绍，可参看1.3 Terra卫星和Aqua卫星。 MODIS扫描周期为1.477秒，每条扫描线沿扫描方向有1354个Pixels，沿卫星轨道方向有10个1KMD的IFOV。 MODIS共36个波段，其中250m分辨率有2个波段，500m分辨率有5个波段，1000m分辨率有29个波段。36个波段中波段值分辐射值和反射值两种。MODIS各波段的信息如表1所示。 表1 MODIS波段信息
1.2MODIS结构与数据级别 MODIS数据产品分级系统：MODIS标准数据产品分级系统由5级数据构成，它们分别是：0级、1级、2级、3级和4级。 表2 MODIS数据产品分级
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。 MOD01：即MODIS1A数据产品。 MOD02：即MODIS1B数据产品。 MOD03：即MODIS数据地理定位文件。 其余类型产品略。 MODIS 1B采用分等级的数据格式（层次结构，树结构）HDF和HDF-EOS。其中HDF-EOS 是对地观测系统（EOS）对HDF的扩展。 MODIS 1B 产品命名如下： 表3 MODIS 1B产品概要 1.3Terra卫星与Aqua卫星 TERRA卫星每日地方时上午10：30时过境，因此也把它称作地球观测第一颗上午星（EOS-AM1）。AQUA卫星保留了TERRA卫星上已经有了的CERES和MODIS传感器，并在数据采集时间上与TERRA形成补充。它也是太阳同步极轨卫星，每日地方时下午过境，因此称作地球观测第一颗下午星（EOS-PM1）
MODIS数据说明(经典)共11页文档
MCD45A1 Combined Tile
500m Monthly
Burned Area
MOD09GA
Terra
Tile 500/1000m
Daily
Surface Reflectance Bands 1–7
表面反射
MYD09GA MOD09GQ MYD09GQ MOD09CMG MYD09CMG MOD09A1 MYD09A1 MOD09Q1 MYD09Q1 MOD13A1
Aqua Terra Aqua Terra Aqua Terra Aqua Terra Aqua Terra
Tile 500/1000m
Daily
Surface Reflectance Bands 1–7
Surface Reflectance
Tile
250m
Daily
Bands 1–2
Surface Reflectance
Tile
250m
Daily
Bands 1–2
CMG 5600m CMG 5600m
Daily Daily
Surface Reflectance 陆地 2 级标准数据产品，内容为表面反射；空间分辨率 250m
Bands 1–7
日数据。
Surface Reflectance Bands 1–7
Surface Reflectance
Tile
500m
8 Day
Bands 1–7
Surface Reflectance
Tile
500m
8 Day
Bands 1–7
Surface Reflectance
Tile
250m
8 Day
Bands 1–2
Surface Reflectance
Tile
250m
8 Day
Bands 1–2
Vegetation Indices
Tile
500m 16 Day 植被指数
MYD13A1 MOD13A2 MYD13A2 MOD13Q1 MYD13Q1 MOD13A3 MYD13A3 MOD13C1 MYD13C1 MOD13C2 MYD13C2
MOD44W
Aqua Terra Aqua Terra Aqua Terra Aqua Terra Aqua Terra Aqua
Terra
Tile Tile Tile Tile Tile Tile Tile CMG Tile CMG CMG
Tile
500m 16 Day Vegetation Indices
1000m 16 Day Vegetation Indices
1000m 16 Day Vegetation Indices
250m 250m 1000m
16 Day 16 Day
Vegetation Indices
陆地 3 级标准数据产品，内容为栅格的归一化植被指数和增强
Vegetation Indices
数（ NDVI/EVI ），空间分辨率 250m 。
Monthly Vegetation Indices
1000m Monthly Vegetation Indices
5600m 16 Day Vegetation Indices
5600m 16 Day Vegetation Indices
5600m Monthly Vegetation Indices
5600m Monthly Vegetation Indices
250m
none
Land Water Mask Derived
第1页
Envi处理MODIS流程学习资料
E n v i处理M O D I S流 程
Envi处理MODIS流程(2009-04-28 09:28:55) 标签：杂谈分类：MODIS 美国RSI公司（Research Systems Inc.）的产品ENVI能很好地支持HDF数据格式。ENVI（The Environment for Visualizing Images）遥感影像处理软件，是分析、处理并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。ENVI能接受大量的传感器数据，是世界目前唯一能较好全面支持HDF科学数据格式的遥感影像软件。ENVI可以直接读取HDF格式（如图2所示），并能识别HDF格式中所包含的所有文件信息（如图3所示）。ENVI 打开HDF格式文件后，会自动将该数据文件所包含的所有图像信息、属性信息、文本信息作为波段列于一个波段列表中，用户可以清晰地浏览每一波段的详细信息，包括波段名称、图像波段波长、波段大小、数据类型及文件内插方式等多种信息。方便用户显示图像，并对各种属性及文本文件作各种分析。 本文选取2001年5月20日中国北部及蒙古地区（经纬度范围：92.49°- 116.97°,33.88°- 41.23°）的一景MODIS数据进行分析，主要从读取数据、分析经纬度波段信息、第一、四、三波段融合显示、影像地理校正几方面对该景数据进行了分析，具体步骤如下： （1）、数据读取：打开ENVI，在主菜单中选择File\Open External File\Generic Formats\HDF，选择文件“MODO2QKM_03.hdf”,表示是该景MODIS 数据的250米数据文件，从下图中可以看到，该文件中除两个影像波段外，还包含经度波段、纬度波段、热红外探测器的噪声信息、反射率变化参数等信息。
ENVI预处理modis
ENVI处理modis (2008-09-22 19:31:04) 转载 标签： 杂谈 1999年12月18日，美国成功地发射了地球观测系统（EOS）的第一颗先进的极地轨道环境遥感卫星Terra（EOS - AM1，表示EOS计划的第一颗上午星，拉丁文中“TERRA”为陆地的意思）。这颗卫星是美国国家宇航局（NASA）地球行星使命计划中总数15颗卫星的第一颗，也是第一个提供对地球过程进行整体观测的系统。它的主要目标是实现从单系列极轨空间平台上对太阳辐射、大气、海洋和陆地进行综合观测，获取有关海洋、陆地、冰雪圈和太阳动力系统等信息，进行土地利用和土地覆盖研究、气候季节和年纪变化研究、自然灾害监测和分析研究、长期气候变率和变化研究以及大气臭氧变化研究等，进而实现对大气和地球环境变化的长期观测和研究的总体（战略）目标。 Terra卫星上载有五种对地观测仪器：先进的空间热辐射反射辐射计（ASTER）、云和地球辐射能量系统（CERES）、多角度成像光谱辐射计（MISR）、中分辨率成像光谱仪（MODIS）、对流层污染探测装置（MOPITT）。为了充分了解地球系统的变化，EOS观测系统将提供系统的、连续的地球观测信息。 中分辨率成像光谱仪(MODIS)是该计划中最有特色的仪器之一。它是EOS-AM1系列卫星的主要探测仪器，也是EOS Terra平台上唯一进行直接广播的对地观测仪器。MODIS是当前世界上新一代“图谱合一”的光学遥感仪器，具有36个光学通道，分布在0.4 ~ 14μm 的电磁波谱范围内。MODIS仪器的地面分辨率分别为250m、500m和1000m，扫描宽度为2330km，在对地观测过程中，每秒可同时获得6.1兆比特的来自大气、云边界、云特性、海洋水色、浮游植物、生物地理、化学、大气中水汽、地表温度、云顶温度、大气温度、臭氧核云顶高度等特征的信息，用于对陆表、生物圈、固态地球、大气和海洋进行长期全球观测。每一个MODIS仪器的设计寿命为5年，将计划发射4颗卫星。由此估计，利用MODIS仪器至少将获得15年、36个光谱波段的地球综合信息，这些数据对于开展自然灾害与生态环境监测、全球环境和气候变化研究以及进行全球变化的综合性研究等将是非常有意义的。 MODIS数据接收处理系统具有精度高，跟踪速度快，造价低等特点；可实现高速率、大容量数据进机和快速存储并可实时快视；解码技术先进；预处理系统定位准确度高、定标精度
MODIS数据介绍
MODIS数据介绍 (2014-02-24 17:22:02) 转载▼ 一、Modis数据资源总体介绍 1999年2月18日，美国成功地发射了地球观测系统（EOS）的第一颗先进的极地轨道环境遥感卫星Terra。它的主要目标是实现从单系列极轨空间平台上对太阳辐射、大气、海洋和陆地进行综合观测，获取有关海洋、陆地、冰雪圈和太阳动力系统等信息，进行土地利用和土地覆盖研究、气候季节和年际变化研究、自然灾害监测和分析研究、长期气候变率的变化以及大气臭氧变化研究等，进而实现对大气和地球环境变化的长期观测和研究的总体（战略）目标。2002年5月4日成功发射Aqua星后，每天可以接收两颗星的资料。 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）计划中用于观测全球生物和物理过程的重要仪器。它具有36个中等分辨率水平（0.25um~1um）的光谱波段，每1-2天对地球表面观测一次。获取陆地和海洋温度、初级生产率、陆地表面覆盖、云、汽溶胶、水汽和火情等目标的图像。 本网站提供的MODIS陆地标准产品来自NASA的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星数据的地表反射率（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;、温度异常/火产品 （1000m,daily;1000m,8days）、叶面积指数LAI/光合有效辐射分量FPAR（1000m,8days）、总初级生产力GPP（1000m,8days）。 本网站提供的所有MODIS陆地标准产品的格式为HDF-EOS，数据组织方式为10°经度*10°纬度的分片（TILE）方式。 二、MODIS数据特点及技术指标 1.概况 MODIS全称Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer，即中分辨率成像光谱仪。1998年MODIS 机载模型器安装到EOS-AM（上午轨道）和PM（下午轨道）系列卫星上，从1999年12月正式向地面发送数据。MODIS是NASA地球行星使命计划中总数为15颗。 2.MODIS数据的特点
Envi处理MODIS流程
Envi处理MODIS流程(2009-04-28 09:28:55) 标签：杂谈分类：MODIS 美国RSI公司（Research Systems Inc.）的产品ENVI能很好地支持HDF数据格式。ENVI （The Environment for Visualizing Images）遥感影像处理软件，是分析、处理并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。ENVI能接受大量的传感器数据，是世界目前唯一能较好全面支持HDF科学数据格式的遥感影像软件。ENVI可以直接读取HDF格式（如图2所示），并能识别HDF格式中所包含的所有文件信息（如图3所示）。ENVI 打开HDF 格式文件后，会自动将该数据文件所包含的所有图像信息、属性信息、文本信息作为波段列于一个波段列表中，用户可以清晰地浏览每一波段的详细信息，包括波段名称、图像波段波长、波段大小、数据类型及文件内插方式等多种信息。方便用户显示图像，并对各种属性及文本文件作各种分析。 本文选取2001年5月20日中国北部及蒙古地区（经纬度范围：°- °,°- °）的一景MODIS 数据进行分析，主要从读取数据、分析经纬度波段信息、第一、四、三波段融合显示、影像地理校正几方面对该景数据进行了分析，具体步骤如下： （1）、数据读取：打开ENVI，在主菜单中选择File\Open External File\Generic Formats\HDF，选择文件“”,表示是该景MODIS数据的250米数据文件，从下图中可以看到，该文件中除两个影像波段外，还包含经度波段、纬度波段、热红外探测器的噪声信息、反射率变化参数等信息。 （2）、1、4、3波段影像融合：MODIS数据的第一、四、三波段的波段宽度分别为μm ~ μm 、μm ~ μm、μm ~ μm，近似于可见光的红、绿、蓝波段，所以第一、四、三波段组合比较接近真彩色，故常选用这三个波段来表示MODIS影像。此处用同样方式打开500米数据文件，该文件共包含五个影像波段，将影像融合所需要的第3和第4波段进行重采样，即将其空间分辨率由500米重采样为250米，并与步骤（1）中第1波段组合，进行彩色方式显示。为提高成果影像的空间分辨率，笔者又将143波段组合影像进行对比度调整输出后，与真实空间分辨率为250米的第一波段进行影像融合（用HIS融合法），得到了几何清晰度更高的143波段融合影像（如图4所示）。图4中左侧为1、4、3波段彩色组合显示及局部放大，右侧为143波段组合输出后又与1波段进行融合的结果，可以很明显地看到，右侧的影像细节非常突出。体现了具有较高分辨率的第一波段的优势。 （3）、影像地理校正，由于MODIS数据本身带有详细的经纬度波段信息，这种地理信息以波段的形式存放，如图5中的灰度波段所示，该灰度影像每一象素的灰度值记录的是空间分辨率为1公里的MODIS数据中对应象素点的经纬度信息，这种详细的地理信息可以使影像不需要选择大量地面控制点就可以作精纠正，而且精度会比选控制点的方法更高。ENVI软件提供了“Georeference from Input Geometry(用既定地理信息校正影像)”功能，即用现成
TERRAAQUAAURA卫星简介及MODIS数据的获取
TERRA\AQUA\AURA卫星简介及MODIS数据的获取 1.TERRA\AQUA\AURA卫星简介 近几年来，科学界对全球变化研究、以及全球变化对人类生存环境的影响研究逐步走向深入。为了加强对地球表层陆地、海洋、大气和他们之间相互关系的综合性的科学研究，美国国家航空航天局（NASA）自1991年起开始了对地观测系统（EOS）计划。这个计划分三个阶段：第一阶段－准备工作阶段（1991－1998年）；第二阶段－全面的对地观测阶段（1999－2003）；第三阶段－新一代更为细致的对地观测阶段（2003年以后十年）。NASA新一代的对地观测系统计划主要包括三方面内容：1）发射一系列新一代对地观测卫星；2）以NASA数据中心群（DAAC）为核心管理和散发卫星所获得的数据；3）组织科学家队伍开展对地球多要素的综合研究。重点观测和研究领域包括：水与能量循环，海洋，大气化学，陆地表面，水和生态系统过程，冰川和极地冰盖以及固体地球。 作为这一系列对地观测卫星中有三颗卫星成为系列特别引起遥感应用界的瞩目。它们是：TERRA、AQUA和AURA。它们分别于1999年12月18日、2002年5月4日和2004年7月15日发射成功，目前均处于正常运转中。 图1 TERRA卫星（来自NASA） TERRA卫星名字的由来 1991年美国开始了地球观测系统计划。这个计划被认为是人类历史上第一次对这个具有45亿年历史的地球进行全面调查和综合诊断的具有重要历史意义的大型行动计划。在这个计划中，发射卫星是其中最主要的任务之一。在计
划发射的一系列卫星中，第一颗卫星将作为地球观测系统的旌旗（EOS－FLAG）。由于该星是每天地方时上午过境，因此暂定为EOS－AM1，即地球观测系统第一颗上午星。1998年春天，在EOS－AM1发射的前一年，由美国航空航天局（NASA）和美国地球物理联合会（American Geophysical Union － AGU）共同发起对EOS －AM1命名的征集工作。征集的范围限制在全世界8－12年级（初中二年级至高中三年级）的学生，要求用不超过300字的短文说明对EOS－AM1的命名和命名的原由。 在征集通知发出去后的几个月内，评选委员会收到了来自世界各国1，100多篇命名稿件。经过第一轮筛选，评选出了十个不同的候选名字和短文。在这十个候选的名字和短文中，密苏里州圣路易斯市高中三年级学生 Sasha Jones 用她在字句里充满了对地球母亲无限的感激、满腔的热爱和高度的责任感的短文最终感动了评选委员会的全体评委。正象Sasha在她短文中自信的那样，TERRA （取拉丁语义）的名字最终将印在地球观测系统的旌旗上。Sasha及其父母因此获得了1999年12月18日到加里佛尼亚卫星发射基地观看卫星发射过程的全部资助，Sasha所在的学校也因此获得了一台计算机和可以获取TERRA卫星影象数据的全套软件。 这位中学生的短小精炼、充满激情和爱心的TERRA卫星命名篇全文如下： Terra The woman I believe this satellite should be named after is the most beautiful woman ever. Without her production of food we would not eat. Without her production of fluids we would not drink. Without her tedious care for vegetation we would not be able to build houses, cure the sick, and even breathe. Without her fury we would not be taught lessons, be brought closer together, and learn how to survive against all odds. She is our history, all of it. She is our present, she allows us to be. She is our future, and we must care for her, as she is the most caring and beautiful woman in the universe. She will be the mission of this EOS AM-1, and we should name it after her, in honor of her. She is Terra: Mother Earth. Terra 我相信这颗卫星以后会以此命名，她是一位仙女，一位从未有过的最漂亮的仙女。没有她提供的食物，我们就没有吃的。没有她提供的液体，我们就没有喝的。没有她对植被的悉心照料，我们就不能建造房屋，我们也不能抵御疾病，甚至我们不能呼吸。没有她的激昂，我们就不能上课，也不能聚集在一起，更不能学到怎样在奇异变化的环境中生存。她是我们的历史，是历史的全部。她是我们的现在，因为有了她才有了我们的今天。她是我们的未来，我们必须照护好她，因为她是宇宙中最赋有同情心，最美的仙女。我们应该把这个名字授予她，把这份荣耀归功于她，她将完成地球观测系统第一颗上午星的历史使命。她就是Terra：地球母亲。