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Talia

铁虫 (初入文坛)

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[交流] modis处理日记[转] 已有4人参与

余致力于modis研究数载，小有收获，现将一些数据处理方法兼心得体会记载如下，望与网友分享交流。
modis 1b数据免费FTP下载地址：
http://modis.gsfc.nasa.gov/data/

https://wist.echo.nasa.gov/wist- ... p;amp;mode=MAINSRCH
利用ENVI的File菜单下面的open image file打开EOS-HDF格式的modis文件，或利用available bands list 下面file菜单的open image file命令EOS-HDF格式的modis文件，可以看到，数据都是整数值（仅数值，没有单位，陆地上千/水体上百）。正如其名：reflective solar bands scaled integers；emissive solar bands scaled integers。
但是，有细心的网友指出，在用File 菜单下的open external file下的EOS下的modis命令打开EOS-HDF格式的modis文件时，看到的像素值（reflectance/radiance/emmisive）则是小数（其中reflectance介于0-1之间）。为什么会这样呢？
媒体常用的如下表述会引起误解“MODSI数据的存储和分发共享格式为L1B文件，即国际标准的EOS/HDF文件格式。该文件是经过仪器定标后的数据，没有经过大气校正，包含有地理定位信息。”其实，这里所说的“没有经过大气校正”针对的是用第一种方式打开moids时看到的数据，即scaled integers。对于第二种方式打开的modis数据，解释如下：
Modis 1b产品里面反射波段的辐亮度影像做过增益、偏置变换，没做过大气校正，没做过几何校正；
反射波段的反射率影像做过增益、偏置设置，也做过大气校正，没做过几何校正（要不然就不能叫做reflectance，而应该是星上反射率（top of atmosphere reflectance）了）；
发射率做过增益、偏置设置，不需要做大气校正（一般情况下emissive是用来计算温度的，这些成品其实可以直接下载到的）。
之所以这样设置，是为了满足客户的要求，modis科学小组想的很周全哦。这样，我们就可以直接利用modis 1b的反射率影像啦。如果跟modis科学小组他们采用的算法不一样，客户也可以根据原始影像DN值做增益/偏置["radiance_scales"（单位：Watts/m^2/micrometer/steradian），"radiance_offsets"（无量纲）]校正，得到辐亮度（辐射率）影像[radiance_units，"Watts/m^2/micrometer/steradian"]，然后自己做大气校正，来求得反射率影像产品。注意：micrometer是微米，millimeter是毫米，namometer是纳米。因计算出来的MODIS辐射亮度的单位是W/(m2•μm•sr),而FLAASH 大气校正需要输入数据的单位是μW/(cm2•nm•sr),因此在对MODIS数据进行大气校正时输入数据的比例系数是10.
计算反射波段的反射率：
ρ= reflectance_scales（SI- reflectance_offsets）
计算反射波段的辐射率：
radiance= radiance_scales（SI- radiance_offsets）
如上计算出来的都是没有经过大气校正的反射率、辐射率。之所以做这种转换，是因为原始的辐射率和反射率是小数，文件很大。
dn** = corrected_counts_scales（SI- corrected_counts_offsets）
利用上述公式可以从SI计算出dn**（dn**是32-bit小数、浮点数，是探测仪器加工过的数字信号）。

辐射定标的时候，是不是直接运行apply gain and offset 命令（当然对modis 的每一个波段都要修改其gain/offset值）就可以了呢？是不是还要编辑公式呢？
Modis的辐射定标公式为：LB=ScalesB(DNB-offsetsB)
LB为B波段的辐亮度值
DNB为B波段的DN值
ScalesB为定标增益系数
offsetsB为定标偏移量
TM的DN转辐射能量值公式为：L = DN*gain +bias（ENVI默认的增益/偏置校正公式）
SPOT uses the equation: L = X/A + B [A is the gain ； B is the bias] {Unit : equivalent radiance (W.m-2.Sr-1.um-1) Gain : 2.055332 Bias : 0.000000}
为何原始数据的emissive的值（第二种方式打开时）超出了[0，1]的范围了呢？它是发射率的概念吗，如何解释？
几何校正采用Envi的map菜单下面的georeference MODIS即可，然后perform Bow Tie Correction勾选Yes即可。

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