L1数据产品使用指南

FY-3AMERSIL1数据产品使用指南（Version1.0）胡秀清1、MERSIL1数据产品概述FY-3A/MERSI源包L0数据经过多站接收去重复、质量检验后进入定位定标预处理后生成L1数据产品，MERSIL1数据产品是各类图像产品和L2定量遥感产品生成的起点，也是MERSI数据用户接触最多的产品。本指南主要描述MERSIL1数据产品主要内容和使用方法。表1.1列出了MERSI的光谱通道和性能指标，依照MERSIL2产品使用的便捷和存档需要，MERSIL1包括如下产品：MERSI_L1250m数据产品MERSI_L11000m数据产品MERSI_L1OBC数据产品表1.2简要列出了MERSI3个L1产品的主要数据存放内容和使用方面，对于大多数L2产品生成用户只需关注250m地球观测数据产品和1000m地球观测数据产品内容，OBC数据产品只供专业定标处理分析用户使用，普通用户无需关注。表1.3和表1.4列出了前两个L1地球观测数据产品的私有属性和科学数据集内容，其中详细数据内容请查阅MERSIL1数据特性卡。表1.1FY-3中分辨光谱成像仪MERSI光谱通道17170.9050.0210000.1090％180.9400.0210000.1090％190.9800.0210000.1090％201.0300.0210000.1090％注：标准MERSI光谱通道排序与早期的排序有所更改，原来的19、20短波红外通道前移至6、7通道，其它通道按顺序后移。表1.2:MERSILevel1数据产品文件总览 文件识别名 文件内容 用途存放经过辐射定标和地理定用于250米空间分辨率的真MERSI_GBAL_L1_XX_0250位预处理后的地球观测250M彩色图象产品和地表遥感(如M_MS分辨率MERSI数据 植被和生态应用)产品生成。存放经过辐射定标和地理定用于1000米空间分辨率的大MERSI_GBAL_L1_XX_1000位预处理后的地球观测气、海洋和陆地遥感产品生M_MS 1000M分辨率MERSI数据 成。存放MERSI星上定标相关的用于MERSI星上性能状态离MERSI_GBAL_L1_XX_OBCX原始数据、工程遥测和定标线分析和星上定标离线处理，X_MS 处理结果数据 特别是可见近红外通道星上 定标数据处理。表1.3FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据（250m）HDF结构L1L1全局文件属性私有文件属性私有文件属性名私有文件属性中文名1EQUATORCROSSINGLONGITUDEEQUATORCROSSINGLONGITUDE交叉赤道经度2EQUATORCROSSINGDATEEQUATORCROSSINGDATE交叉赤道日期3EQUATORCROSSINGTIMEEQUATORCROSSINGTIME交叉赤道时间4MaxTotalFramesMaxTotalFrames最大总帧5MaxEarthFramesMaxEarthFrames最大地球采样点6MaxVOCFramesMaxVOCFrames最大VOC采样点7MaxBBFramesMaxBBFrames最大黑体采样点8MaxSVFramesMaxSVFrames最大空间采样点9IncompleteScansIncompleteScans不完整的扫描数10MissingPacketsMissingPackets缺帧数11DiscardedpacketsDiscardedpackets抛弃帧数12ScannumberScannumber扫描号13FramecountarryFramecountarry帧计数矩阵14ScanTypeScanType扫描类型15VOCstarttimeVOCstarttimeVOC起始时间16BBstarttimeBBstarttimeBB起始时间17SVstarttimeSVstarttimeSV起始时间18EVstarttimeEVstarttimeEV起始时间19PacketscancountPacketscancount包扫描计数20EngineeringBBDNdataEngineeringBBDNdata黑体扫描数据2121TelemetryBBPRTdataTelemetryBBPRTdata遥测黑体数据22VOCframesVOCframes积分球帧扫描23SVframesSVframes空间扫描帧扫描24IR_Cal_CoeffIR_Cal_Coeff红外通道定标系数25VIS_Cal_CoeffVIS_Cal_Coeff可见光通道定标系数26TimeCode_QC_FlagTimeCode_QC_Flag时间码质量检验码27Instrment_State_QC_FlagInstrment_State_QC_Flag仪器状态质量检验码28IR_DN_Normalized_CoeffIR_DN_Normalized_Coeff红外通道多探元修正系数29VIS_250m_DN_Normalized_CoeffVIS_250m_DN_Normalized_Coeff250m反射通道多探元修正系数科学数据集科学数据集名(英文)科学数据集中文名SDS1EV_250_RefSB_b1EV_250_RefSB_b1地球观测250m太阳反射通道1SDS2EV_250_RefSB_b2EV_250_RefSB_b2地球观测m250太阳反射通道2SDS3EV_250_RefSB_b3EV_250_RefSB_b3地球观测250m太阳反射通道3SDS4EV_250_RefSB_b4EV_250_RefSB_b4地球观测250m太阳反射通道4SDS5EV_250_EmissiveEV_250_Emissive地球观测m250热红外通道SDS6LatitudeLatitude纬度SDS7LongitudeLongitude经度SDS8QA_IndexQA_Index质量信息码表1.4FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据（1000m）HDF结构L1L1全局文件属性私有文件属性私有文件属性名私有文件属性中文名1EQUATORCROSSINGLONGITUDEEQUATORCROSSINGLONGITUDE交叉赤道经度2EQUATORCROSSINGDATEEQUATORCROSSINGDATE交叉赤道日期3EQUATORCROSSINGTIMEEQUATORCROSSINGTIME交叉赤道时间4MaxTotalFramesMaxTotalFrames最大总帧5MaxEarthFramesMaxEarthFrames最大地球采样点6MaxVOCFramesMaxVOCFrames最大VOC采样点7MaxBBFramesMaxBBFrames最大黑体采样点8MaxSVFramesMaxSVFrames最大空间采样点9IncompleteScansIncompleteScans不完整的扫描数10MissingPacketsMissingPackets缺帧数11DiscardedpacketsDiscardedpackets抛帧包数12ScannumberScannumber扫描号13FramecountarryFramecountarry帧计数矩阵14ScanTypeScanType扫描类型15VOCstarttimeVOCstarttimeVOC起始时间16BBstarttimeBBstarttimeBB起始时间17SVstarttimeSVstarttimeSV起始时间18EVstarttimeEVstarttimeEV起始时间19PacketscancountPacketscancount包扫描计数20EngineeringBBDNdataEngineeringBBDNdata黑体帧扫描数据MERSI_L1250m数据产品中包含5个通道250m高分辨率地球观测数据，其中第1、2、3、4通道为太阳反射通道，第5通道为热红外通道，每一个通道以一个SDS科学数据集保存，分别为EV_250_RefSB_b1-b4和EV_250_Emissive。MERSI_L1250m数据产品中包含15个通道（第6－20通道）1km分辨率地球观测数据及5个250m通道融合到1km分辨率地球观测数据，分别存放在3个SDS科学数据集EV_1KM_RefSB，EV_250_Aggr.1KM_RefSB，EV_250_Aggr.1KM_Emissive中。见表1.5列出了全部地球观测数据集内容。表1.5:MERSIL1数据文件中包含的地球观测数据集 科学数据集 分辨率 通道个数通道标号 数据维数EV_250m_RefSB250m41,2,3,44*[40*Scans,8192]EV_250m_Emissive250m15[40*Scans,8192]EV_1000m_RefSB 1km 15 6-20 [15,10*Scans,2048]EV_250_Aggr.1KM_RefSB 1km 4 1,2,3,4[4,10*Scans,2048]EV_250_Aggr.1KM_Emissive 1km 1 5 [10*Scans,2048]注：一个5分钟的Granule文件包含Scans=2002、MERSI定标计算方法MERSI是一个多探元交轨并扫成像系统，250m分辨率通道（通道1－5）是40元并扫，1000m分辨率通道（通道6－20）是10元并扫。MERSIL1中地球观测科学数据集EV是对原始观测DN值进行了多探元均一化订正后的输出，标记为DN*，L1图像初步消除了原始多探元引起的图像条纹现象。订正方法是利用每个通道的多探元修正系数逐一象元进行，L2产品生成用户不需了解MERSI通道中多探元响应差异订正细节，只需把MERSI按通道进行定标。不过值得注意的是热红外通道（band5）是逐扫描进行辐射定标处理，每个L1文件包含200个扫描，所以250m文件中科学数据集EV_250m_Emissive每40行共用一组定标系数（k0，k1，k2，k3），1000m文件中科学数据集EV_250_Aggr.1KM_Emissive每10行共用一组定标系数。MERSI其余19个可见光通道每个通道共用一组定标系数（k0，k1，k2），不同扫描采用相同定标系数，250m文件中科学数据集EV_250_RefSB四个通道（1－4）包含四组系数VIS_Cal_Coeff，1000m文件中科学数据集EV_250_Aggr.1KM_RefSB定标系数为VIS_Cal_Coeff中的前四组，科学数据集EV_1KM_RefSB定标系数为VIS_Cal_Coeff中的后15组。表2.1和2.2列出了MERSI_L1250m数据产品和MERSI_L11000m数据产品中定标系数项。表2.1MERSI_L1250m数据产品中定标系数项 私有属性名称类型 维数 通道号 系数项 定标后量纲红外通道定标系数 IR_Cal_Coefffloat64[200,4]5 k0,k1,k2,W/m2/m/sr可见光通道定标系数 VIS_Cal_Coefffloat64[4,3]/1,2,3,4k0,k1,k2反射率－无量纲表2.2MERSI_L11000m数据产品中定标系数项 私有属性名称类型 维数 通道号 系数项 定标后量纲红外通道定标系数 IR_Cal_Coeff float64[200,4]/5 k0,k1,k2, W/m2/m/sr可见光通道定标系数VIS_Cal_Coefffloat64[19,3]/1-4, k0,k1,k2反射率－无量纲 6-20MERSI辐射定标采用多项式进行，红外通道是3次项定标（4个定标系数），可见光通道是两次定标（3个定标系数），定标系数见表2.1和表2.2中的个数。可见光通道定标后的物理量是反射率（无量纲），