ENVI5.4中Himawari-8数据处理(向日葵8号卫星H-8)
ENVI5.4中Himawari-8数据处理(向日葵8号卫星H-8)
startstorm 发表于3个月前
ENVI5.4中Himawari-8数据处理(向日葵8号卫星H-8)
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Himawari-8(向日葵8号,以下简称H-8)气象卫星是日本宇宙航空研究开发机构设计制造的向日葵系列卫星之一,是日本于2014年10月7日发射的新一代气象卫星。H-8是世界上第一颗可以拍摄彩色图像的静止气象卫星,以往的卫星每小时只能观测整个地球一次,H-8的观测频率提高到了每10分钟一次,对云层等动向的持续观测性能也得到提升了,从彩色图像上还能掌握黑白图像中无法与云层相区分的沙尘的情况。该卫星设计寿命15年以上,主要用于监测暴雨云团、台风动向以及持续喷发活动的火山等防灾领域。

1、数据介绍

H-8数据产品有标准数据和基于此生产的产品数据。下面简单介绍H-8数据参数及下载。

H-8数据有16个观测波段,分布于可见光-近红外-热红外。

 

H-8搭载高级成像仪(AHI)能扫描五个区域:Full Disk(全球范围)、Japan Area(两个日本地区的范围)、特定区域(两个范围)、地标性区域(两个范围)。用于拍摄全球范围和日本地区的扫描范围是固定的,其他的两个特定区域和地标性区域是可以灵活调整的,不论是哪种拍摄模式,时间分辨率最少都能达到10分钟,观测范围和时间分辨率见下图表。

图 AHI扫描拍摄范围

表 各种拍摄模式的时间分辨率和空间分辨率

 

JMA官网查看数据详细信息:http://www.jma-net.go.jp/msc/en/index.html

用户手册:http://www.data.jma.go.jp/mscweb/en/himawari89/space_segment/hsd_sample/HS_D_users_guide_en_v12.pdf

H-8数据产品可以在JAXA的P-Tree数据服务网免费下载,下载地址:http://www.eorc.jaxa.jp/ptree/

提供的数据产品包括:

  • Himawari标准数据HSD(全球、日本、特定区域)和相应的真彩色快视图(png图片)

  • Himawari L1级数据(全球、日本区域),数据格式为NetCDF。分辨率5000米和2000米

  • Himawari数据产品:全球海表温度(白天/黑夜)、数据格式为NetCDF(GDS2.0),分辨率2000米

  • Himawari数据产品:全球气溶胶(白天),数据格式为NetCDF,分辨率5000米

  • Himawari数据产品:全球 短波辐射/光合有效辐射,数据格式为NetCDF,分辨率5000米

  • Himawari数据产品:全球叶绿素a浓度,数据格式为NetCDF,分辨率5000米

  • Himawari数据产品:全球云属性,数据格式为NetCDF,分辨率5000米

  • Himawari数据产品:全球火点,数据格式为csv,分辨率2000米

更多详细信息请见:http://www.eorc.jaxa.jp/ptree/userguide.html

在该网站进行简单的注册,可以收到邮件,包括:ftp地址、用户名、密码,用户可根据需要自行下载各种数据产品。

图 下载数据产品

2、ENVI中Himawari-8数据处理

ENVI5.4原生支持H-8卫星NetCDF3格式的数据,下面介绍ENVI5.4中H-8数据的读取和处理。

数据来源于JMA网站共享的样例数据,不需要注册可直接下载:http://www.data.jma.go.jp/mscweb/en/himawari89/space_segment/sample_hisd.html#HSDA1

第一步、数据打开

Himawari-8数据的标准数据产品是NetCDF3格式的,数据以.zip压缩包提供,解压后包含16个压缩的文件,逐个解压,得到16个.nc文件。

图 解压后的数据文件列表

打开菜单File > Open As > Optical Sensors > Himawari-8,选择任意一个.nc文件,点击Open File,数据在ENVI中打开并自动分为3个数据集,分别是:1000米分辨率的1、2、4波段反射率;500米分辨率的第3波段反射率数据;2000米分辨率的5、6波段反射率数据和7-16波段的亮温数据(TBB)。三个数据集的地理区域相同。

数据打开后,默认以432标准假彩色合成的方式显示,如下图:

图 假彩色合成图

数据是经过定标的反射率和亮度温度,浮点型,所以用户不用再进行定标。

第二步、几何定位

数据的空间参考是地理查找表(GLT),数据打开后可以自动读取到GLT的地理坐标,

数据的地理信息

下面基于GLT对数据做几何定位,打开针对低分辨率数据的GLT几何校正工具/Geometric Correction/Reproject GLT with Bowtie Correction,选择要做几何校正的数据集,这里选择124波段的数据集,点击OK

选择要进行几何校正的数据集

投影类型选择Geographic WGS84,内插方法保持默认,设置输出路径和文件名,点击OK进行处理。

图 几何校正结果输出

得到的结果是具有地理坐标的数据,加载ENVI自带的全球矢量数据,File->Open World Data->Countries,可以看到数据的范围,覆盖了一小部分中国东部海域。

图 数据覆盖范围

做完几何预处理之后,就可以进行进一步的数据分析了。

说明:H-8数据的其他NetCDF的数据产品可以试用科学数据集浏览器打开:File->Open As->Scientific Formats->NetCDF-4打开。

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