modis数据波段介绍

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

MODIS数据说明

分类：Modis 2014-11-25 02:05 2273人阅读评论(1) 收藏举报 MODIS目前主要存在于两颗卫星上：TERRA和AQUA。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)。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(表1)的观测得到，这些数据广泛用于全球陆地、海洋和低层大气内的动态变化过程研究。

MODIS获取数据的原始分辨率包括三类：波段1–2 – 250m、波段3–7 – 500m、波段8–36 – 1000m。

其产品的分辨率包括四类: 250m, 500m, 1000m, 以及5600m (0.05度)。大多数标准MODIS产品使用的时正弦投影，在赤道处是10° 10°的格网，行代号由左上角(0, 0)起始，到右下角(35, 17) (图一).

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

MODIS数据特点及技术指标 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。 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的政策（TERRA卫星除MODIS外的其他传感器获取的数据均采取公开有偿接收和有偿使用的政策），这样的数据接收和使用政策对于目前我国大多数科学家来说是不可多得的、廉价并且实用的数据资源；

（2）光谱范围广：MODIS数据涉及波段范围广（共有36个波段，光谱范围从0.4um-14.4um），数据分辨率比NOAA-AVHRR有较大的进展（辐射分辨率达12bits，其中两个通道的空间分辨率达250m，5个通道为500m，另29个通道为1000m）。这些数据均对地球科学的综合研究和对陆地、大气和海洋进行分门别类的研究有较高的实用价值；

（3）数据接

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

Attribute 3-5: \

\

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

1.list的生成。

dir /b H:\MODISData\nasa\2000\*A2000049*.hdf >> H:\MODISData\nasa\2000\lt2000049.txt 本语句用于把你的所有的.HDF文件生成.txt的list。

*A2000049*.hdf 意思是含有“A2000049”字段的所有文件，用于合成。这里是200年第49天的数据为例。

其他隔天按照此格式重复。换掉“A2000049”就行。如第65天用“*A2000065*.hdf” >>后面部分是存贮路径和名称，为了便于理解和记忆，建议按照天数存贮。

写完之后，保存为.bat文件。

以上书写在txt中进行。

2..prm的生成

点开MRT，opern input file，打开几景要合并的影像;available band,选择你要输出的波段，右边的是要输出的波段，不需要的送到左边；下面的坐标设置，打开文件后显示的是文件文件的坐标，你可以不修改，就是后面的输出合成的是所有影响数据；你也可以修改，例如你的研究区域比较小，远小于几张影像的合成区，你可修改四角坐标，这样数据处理里速度快一些，保存的的数据库量也小一些；specify output fil

MODIS Products Table

These links will direct you to specific information and access points for each of the MODIS Land

Products distributed from LP DAAC.

https://lpdaac.usgs.gov/lpdaac/products/modis_products_table

Radiation Budget Variables Land Surface Reflectance Shortname Platform MODIS Product Raster Type MOD09GAMYD09GARes (m) Temporal Granularity Terra Aqua Surface Reflectance Bands 1–7 Surface Reflectance Bands 1–7 Surface Reflectance Bands 1–2 Surface Reflectance Bands 1–2 Surface Reflectance Bands 1–7 Surface Reflec

HEG投影转换批处理 第一步，下载

下载 https://newsroom.gsfc.nasa.gov/sdptoolkit/HEG/HEGDownload.html

我这里已经下载好，直接拿来用

第二步，安装

下载后，解压到不含有空格的路径，否则会安装失败， 我这里解压到 D:\\hegWINv2.14_FullCyg

双击 运行 文件夹下安装批处理D:\\hegWINv2.14_FullCyg\\install.bat

第一步，填入y,按回车键继续

第二步填入安装路径，

不要安装在有空格的路径，比如 ProgramFiles是错误的

路径必须要用斜杠，不能用反斜杠，比如d:\\test

.否则一定会安装失败

我这里安装在d:/tools/HEG

输入后按下回车键，提示是否创建文件夹，填入y,按下回车

提示输入JavaBin的路径，Java版本必须不低于1.8，这里要注意一下，一般默认的Java路径为：

C:/Program Files/Java/jre1.8.0_111/bin

其中 “Program Files”中有一个空格，要在空格的前部加上反斜杠

正确的输入 ： C:/Program\\ Files/Java/jre1.

MODIS土地利用数据在CALPUFF中的应用

下垫面 ( underlying surface) 是指与大气下层直接接触的地球表面。大气圈以地球的水陆表面为其下界，称为大气层的下垫面。在模拟区域和污染源确定的情况下，下垫面参数是影响大气扩散最重要的参数，对污染物浓度预测结果影响很大。

各大气质量模型都需要土地利用数据。 1. AERMOD土地利用数据介绍

在AERMOD模型中，下垫面参数通过粗糙度、反照率和波文比表示，共分有8中不同的土地利用类型，还可以根据气候情况干燥、半湿润和湿润来选取不同的参数，这些参数在导则附录中已按春夏秋冬四季给出明确数值。在使用AERMOD模型预测中，由于一般情况下预测范围较小，我们手动设定其地表参数即可，将预测区域以原点为中心划分扇区，最多划分12个扇区，每个扇区的下垫面特征可以根据半径3km的情况进行确定。

2. CALPUFF模型下垫面参数介绍

CALPUFF模型中使用更多的参数来表述下垫面，下垫面参数采用粗糙度、反照率、反照率、土壤热通量、人类活动热通量和叶面积指数表示。土地利用类型基于美国地表土地利用分类系统，分为14种，土地利用类型及其参数见下表。 土地利用类描述 型 粗糙反照波文土壤热通叶面积指度

MODIS Product Table

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Shortname Platform MODIS Product Raster Type MCD12Q1MCD43A1MCD43A2MCD43A3MCD43A4

Res (m) Temporal Granularity Combined Combined Combined Combined Combined

Land Cover Type BRDF-Albedo Model

Parameters BRDF-Albedo Quality

Albedo

Nadir BRDF-Adjusted

Reflectance BRDF-Albedo Model

Parameters BRDF-Albedo Quality

Albedo

Nadir BRDF- Adjusted

Reflectance BRDF-Albedo Model

Parameters

MODIS土地利用数据在CALPUFF中的应用

下垫面 ( underlying surface) 是指与大气下层直接接触的地球表面。大气圈以地球的水陆表面为其下界，称为大气层的下垫面。在模拟区域和污染源确定的情况下，下垫面参数是影响大气扩散最重要的参数，对污染物浓度预测结果影响很大。

各大气质量模型都需要土地利用数据。 1. AERMOD土地利用数据介绍

在AERMOD模型中，下垫面参数通过粗糙度、反照率和波文比表示，共分有8中不同的土地利用类型，还可以根据气候情况干燥、半湿润和湿润来选取不同的参数，这些参数在导则附录中已按春夏秋冬四季给出明确数值。在使用AERMOD模型预测中，由于一般情况下预测范围较小，我们手动设定其地表参数即可，将预测区域以原点为中心划分扇区，最多划分12个扇区，每个扇区的下垫面特征可以根据半径3km的情况进行确定。

2. CALPUFF模型下垫面参数介绍

CALPUFF模型中使用更多的参数来表述下垫面，下垫面参数采用粗糙度、反照率、反照率、土壤热通量、人类活动热通量和叶面积指数表示。土地利用类型基于美国地表土地利用分类系统，分为14种，土地利用类型及其参数见下表。 土地利用类描述 型 粗糙反照波文土壤热通叶面积指度