实验一-海洋表面温度

海洋遥感应用技术实验名称：海洋表面温度遥感专业班级：海洋101姓名：管明雷学号：141003105实验地点：实验室307实验时间：测绘工程学院海洋技术系2013-3一、实验数据MOD021KM.A2010258.0320.005.2010258142300.hdfMOD03.A2010258.0320.005.2010258105903.hdf二、目的和要求1．熟悉MODIS数据的用途、特点；2．了解其它用于SST反演的遥感数据。3、请多了解每一个步骤所涉及的知识和信息，在网上查找相关信息加以解释。三、实验步骤一、MOD02数据的BOW-TIE校正1、打开数据AvailableBandsList菜单File→CloseAllFiles进入InputMODISFile，Open→NewFile找到要打开的文件2、进行几何校正和bow-tie校正2.1在主菜单，Map->GeoreferenceGIS，进入InputMODISFile(图1InputMODISFile界面)2.2在InputMODISFile，点击下面的Open->NewFile选择要处理的文件，回5、在此窗口，我们需要在EnterOutputFilename处点击Choose按钮，选择将校正好的文件存放的文件夹。到目前为止，我们已经将一个文件进行几何校正和Bow-Tie校正的参数设置好了，只需要点击OK按钮就进行处理了。进入处理窗口，会连续出现以下两个窗口（第一个是进行几何校正，第二个是进行bowtie校正）：（图7bowtie校正窗口）经过以上步骤，我们已经将MOD02数据的BOW-TIE校正和几何校正完成。请大家弄清楚什么是BOW-TIE校正。二、计算SST的MODIS数据处理下面进行1km分辨率的数据的校正，MOD021KM.A2010258.0320.005.2010258142300.hdf1、进行bowtie校正和几何校正注意：①实验数据MOD021KM.A2010258.0320.005.2010258142300.hdf，从名字中可以看出来起分辨率是1km，因此包含有36个波段。打开MODIS02级1km数据，其中250米和500米的波段经过重采样为1km加入这个数据集中。ENVI根据各个波段的中心波长信息定标为三个类型数据：反射率数据（Reflectance）、辐射亮度值数据（Radiance）和发射率数据（Emissive）。其中反射率和发射率为0~1无单位值，辐射亮度值单位是：W/m2/μm/sr。在打开的波段列表中，有三组波段表示，分别是Reflectance、Radiance和Emissive。其中1-19.26为反射率和辐亮度，20-25、27-36波段为反射率数据。（图8选择波段窗口）②请选择EmissiveRadiance校正，因为下面需要用到的辐亮度进行SST的计算。2、切图选择经过校正的影像，选择研究区域，我们这里选择黄海和渤海部分。利用ROI工具进行区域提取。主菜单：BasicTools→RegionOfInterest→ROIToolROITool菜单：ROI_Type→Rectangle主菜单：BasicTools→SubsetDataviaROIs，选择校正后的发射率数据，进入下左图窗口，点击SpectralSubset按钮进入右图窗口，选择31、31波段进行切图。（图9切图窗口）点击OK回到左图，单击OK后进入以下界面，输入相应参数。3、卫星天顶角的计算依次打开File－>OpenImageFile－>EnterDataFilename选择所需的文件，文件名为MOD03.A2010258.0320.005.2010258105903.hdf。对SensorZenith波段的数据进行地理校正。问题：请对卫星天顶角的图像进行解释，由于MODIS的扫描范围很多，所以需要考虑如何计算天顶角才算合理。有两种方法，一种是把卫星天顶角作为一个常量（例如作为35°），一个是把每个像元的卫星天顶角作为一个变量。4、SST计算选择菜单栏中的BasicTools→Bandmath，在弹出对话框的Enteranexpression处输入计算SST的公式，单击OK。通过对普朗克公式求逆得到公式：T31为31波段的海表亮温，B31代表31波段的辐射亮度值。同样方法对普朗克公式求逆得到32波段的海表温度计算公式：T32为32波段的海表亮温，B32代表32波段的辐射亮度值。如图20最后将运算过的T31、T32和卫星天顶角的数据代入公式（sec在波段运算中写成acos，角度要换算成弧度35*π/180）：计算得到最后的结果图如图。（图10利用math工具进行波段运算）（图11计算得到的SST灰度图）10）生成海表面温度的彩色图像。打开SST图像，在窗口菜单栏里选择Tool－>ColorMapping－>ENVIColorTables，选择合适的颜色生成图像。并在ROIResize窗口的菜单里选择Overlay－>GridLine，生成经纬栅格线。最后得到生成的图片如图12。四、实验心得这是海洋遥感第一次实验，用的是上学期实习学的ENVI软件，所以上手很快。彭老师把实验指导书写的也非常详细，所以操作也不存在什么问题。我们这节课做的是“渤海、黄海海洋表面温度遥感”。海洋表面温度(SST)是重要的海洋环境参数之一,是定量探测其他海洋环境参数的重要辅助参数,也是探测诸如上升流等海洋现象的重要依据。传统的船测或站点测量不能反映海洋温度场的整体状况,