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Talia

铁虫 (初入文坛)

[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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bird66

新虫 (初入文坛)

送红花一朵
学习了
2楼2015-08-19 21:04:31
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whllibra

新虫 (初入文坛)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
急!!!求大神解答:用ENVI读取MODIS发射率为什么显示发射率的数值是大于1的???
3楼2016-01-08 15:05:02
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青橙暖阳

新虫 (初入文坛)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
你前面说的这种打开方式是4.7版本的,那5.1版本中还有这种情况吗?

发自小木虫IOS客户端
4楼2016-03-16 17:51:19
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zfb0817

新虫 (小有名气)

到不了的叫远方!
5楼2017-03-04 14:47:25
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