Спектрорадиометр со средним разрешением

Датчик визуализации полезной нагрузки

Спектрорадиометр с умеренным разрешением ( MODIS ) — это спутниковый датчик, используемый для измерений Земли и климата. На околоземной орбите находятся два датчика MODIS : один на борту спутника Terra ( EOS AM), запущенного NASA в 1999 году; и один на борту спутника Aqua (EOS PM), запущенного в 2002 году. MODIS теперь заменен на VIIRS , ^{[ нужна ссылка ],} который впервые был запущен в 2011 году на борту спутника Suomi NPP .

Инструменты MODIS были созданы компанией Santa Barbara Remote Sensing. ^[1] Они собирают данные в 36 спектральных диапазонах в диапазоне длин волн от 0,4 мкм до 14,4 мкм и с различным пространственным разрешением (2 диапазона на 250 м, 5 диапазонов на 500 м и 29 диапазонов на 1 км). Вместе инструменты получают изображение всей Земли каждые 1-2 дня. Они предназначены для проведения измерений в крупномасштабной глобальной динамике, включая изменения облачного покрова Земли , радиационного баланса и процессов, происходящих в океанах, на суше и в нижних слоях атмосферы .

Поддержку и калибровку обеспечивает группа поддержки характеристик MODIS (MCST). ^[2]

Приложения

Благодаря высокому временному разрешению, хотя и низкому пространственному разрешению, данные MODIS полезны для отслеживания изменений ландшафта с течением времени. Примерами таких приложений являются мониторинг состояния растительности с помощью анализа временных рядов с индексами растительности, ^[3] долгосрочные изменения почвенно-растительного покрова (например, для мониторинга темпов вырубки лесов), ^[4]^[5]^[6]^[7] глобальные тенденции снежного покрова, ^[8]^[9] затопление прибрежных территорий от дождевых, речных или вызванных повышением уровня моря наводнений, ^[10] изменение уровня воды в крупных озерах, таких как Аральское море , ^[11]^[12] и обнаружение и картирование лесных пожаров в Соединенных Штатах. ^{[13] Центр приложений дистанционного зондирования}Лесной службы США постоянно анализирует изображения MODIS для предоставления информации для управления и тушения лесных пожаров. ^[14]

Технические характеристики

Технические характеристики
Орбита	705 км, 10:30 утра нисходящий узел (Terra) или 1:30 дня восходящий узел (Aqua), солнечно-синхронный, почти полярный, круговой
Скорость сканирования	20,3 об/мин, поперечная колея
Полоса	2330 км (поперечный путь) на 10 км (вдоль пути в надире)
Размеры
Телескоп	Диаметр 17,78 см внеосевой, афокальный (коллимированный), с промежуточной полевой диафрагмой
Размер	1,0 × 1,6 × 1,0 м
Масса	228,7 кг
Власть	162,5 Вт (среднее значение за одну орбиту)
Скорость передачи данных	10,6 Мбит/с (пик днем); 6,1 Мбит/с (орбитальная средняя)
Квантование	12 бит
Пространственное разрешение	250 м (диапазоны 1–2) 500 м (диапазоны 3–7) 1000 м (диапазоны 8–36)
Временное разрешение	1–2 дня ^[15]
Дизайн жизни	6 лет

Калибровка

MODIS использует четыре бортовых калибратора в дополнение к космическому виду для обеспечения калибровки в полете: солнечный рассеиватель (SD), монитор стабильности солнечного рассеивателя (SDSM), спектрально-радиометрический калибровочный узел (SRCA) и черное тело с V-образной канавкой . ^[16] MODIS использовал морской оптический буй для косвенной калибровки.

Полосы MODIS

Группа	Длина волны ( нм )	Разрешение (м)	Основное использование
1	620–670	250	Границы земля/облака/аэрозоли
2	841–876	250	Границы земля/облака/аэрозоли
3	459–479	500	Свойства земли/облаков/аэрозолей
4	545–565	500
5	1230–1250	500
6	1628–1652	500
7	2105–2155	500
8	405–420	1000	Цвет океана / фитопланктон / биогеохимия
9	438–448	1000
10	483–493	1000
11	526–536	1000
12	546–556	1000
13	662–672	1000
14	673–683	1000
15	743–753	1000
16	862–877	1000
17	890–920	1000	Атмосферный водяной пар
18	931–941	1000
19	915–965	1000
Группа	Длина волны ( мкм )	Разрешение (м)	Основное использование
20	3.660–3.840	1000	Температура поверхности/облака
21	3,929–3,989	1000
22	3,929–3,989	1000
23	4.020–4.080	1000
24	4.433–4.498	1000	Температура воздуха
25	4.482–4.549	1000	Температура воздуха
26	1.360–1.390	1000	Перистые облака водяной пар
27	6.535–6.895	1000
28	7.175–7.475	1000
29	8.400–8.700	1000	Свойства облака
30	9.580–9.880	1000	Озон
31	10.780–11.280	1000	Температура поверхности/облака
32	11.770–12.270	1000	Температура поверхности/облака
33	13.185–13.485	1000	Высота верхней границы облаков
34	13.485–13.785	1000
35	13.785–14.085	1000
36	14.085–14.385	1000

Данные MODIS

Наборы данных MODIS уровня 3

Следующие наборы данных MODIS уровня 3 (L3) доступны в НАСА, обработанные программным обеспечением Collection 5. ^[17]

Ежедневно	8-дневный	16-дневный	32-дневный	Ежемесячно	Ежегодно	Сетка	Платформа	Описание
М х Д08_Д3	М х D08_E3	—	—	М х Д08_М3	—	1° CMG	Терра, Аква	Аэрозоль, водяной пар облаков, озон
М х Д10А1	М х Д10А2	—	—	—	—	500 м СИН	Терра, Аква	Снежный покров
М х Д11А1	М х Д11А2	—	—	—	—	1000 м СИН	Терра, Аква	Температура/излучательная способность поверхности земли
М х Д11Б1	—	—	—	—	—	6000 м СИН	Терра, Аква	Температура/излучательная способность поверхности земли
М х Д11С1	М х Д11С2	—	—	М х Д11С3	—	0,05° ЦМГ	Терра, Аква	Температура/излучательная способность поверхности земли
—	—	М х Д13С1	—	М х Д13С2	—	0,05° ЦМГ	Терра, Аква	Индексы растительности
М х Д14А1	М х Д14А2	—	—	—	—	1000 м СИН	Терра, Аква	Тепловые аномалии, пожар
—	—	—	—	MCD45A1	—	500 м СИН	Терра+Аква	Площадь возгорания

250 м СИН	500 м СИН	1000 м СИН	0,05° ЦМГ	1° CMG	Временное окно	Платформа	Описание
М х D09Q1	М х Д09А1	—	—	—	8-дневный	Терра, Аква	Поверхностное отражение
—	—	—	М х D09CMG	—	Ежедневно	Терра, Аква	Поверхностное отражение
—	MCD12Q1	—	MCD12C1	—	Ежегодно	Терра+Аква	Тип земельного покрова
—	MCD12Q2	—	—	—	Ежегодно	Терра+Аква	Динамика земельного покрова (глобальная фенология растительности )
М х Д13Q1	М х Д13А1	М х Д13А2	М х Д13С1	—	16-дневный	Терра, Аква	Индексы растительности
—	—	М х Д13А3	М х Д13С2	—	Ежемесячно	Терра, Аква	Индексы растительности
—	MCD43A1	MCD43B1	MCD43C1	—	16-дневный	Терра+Аква	Параметры модели BRDF / альбедо
—	MCD43A3	MCD43B3	MCD43C3	—	16-дневный	Терра+Аква	Альбедо
—	MCD43A4	MCD43B4	MCD43C4	—	16-дневный	Терра+Аква	Отражательная способность, скорректированная по BRDF надира

Смотрите также

Ссылки

^ "MODIS Components" . Получено 11 августа 2015 г. .
^ "MODIS Characterization Support Team" . Получено 18 июля 2015 г. .
^ LU, L., KUENZER, C., WANG, C., GUO, H., Li, Q., 2015: Оценка трех временных рядов индекса растительности, полученных с помощью MODIS, для мониторинга динамики растительности засушливых земель. Дистанционное зондирование, 2015, 7, 7597–7614; doi:10.3390/rs70607597
^ LEINENKUGEL; P., WOLTERS, M., OPPELT, N., KUENZER, C., 2014: Динамика древесного покрова и лесного покрова в бассейне Меконга с 2001 по 2011 год. Дистанционное зондирование окружающей среды, т. 158, 376–392
^ KLEIN, I., GESSNER, U. и C. KUENZER, 2012: Региональное картирование земельного покрова в Центральной Азии с использованием временных рядов MODIS. Прикладная география 35, 1–16
^ LU, L., KUENZER, C., GUO, H., Li, Q., LONG, T., LI, X., 2014: Новая карта классификации земельного покрова на основе временных рядов MODIS в Нанкине, Китай. Дистанционное зондирование, 6, 3387–3408; doi:10.3390/rs6043387
^ GESSNER, U.; MACHWITZ, M.; ESCH, T.; TILLACK, A.; NAEIMI, V.; KUENZER, C.; DECH, S. (2015): Многосенсорное картирование земельного покрова Западной Африки с использованием данных MODIS, ASAR и TanDEM-X/TerraSAR-X. Дистанционное зондирование окружающей среды. 282–297
^ Холл, Дороти К ; Риггс, Джордж А; Саломонсон, Винсент В; Диджироламо, Николо Э; Байр, Клаус Дж (2002). "MODIS snow-cover products". Дистанционное зондирование окружающей среды . 83 (1–2): 181–194. Bibcode : 2002RSEnv..83..181H. doi : 10.1016/S0034-4257(02)00095-0. hdl : 2060/20010069265 . S2CID 129808147.
^ Холл, Дороти К .; Риггс, Джордж А.; Саломонсон, Винсент В. (1995). «Разработка методов картирования глобального снежного покрова с использованием данных спектрорадиометра со средним разрешением». Дистанционное зондирование окружающей среды . 54 (2): 127–140. Bibcode : 1995RSEnv..54..127H. doi : 10.1016/0034-4257(95)00137-P.
^ KUENZER, C, KLEIN, I., ULLMANN; T., FOUFOULA-GEORGIOU, E., BAUMHAUER, R., DECH, S., 2015: Дистанционное зондирование затопления дельты реки: использование потенциала грубого пространственного разрешения, временно-плотных временных рядов MODIS. Дистанционное зондирование, 7, 8516–8542
^ KLEIN, I., DIETZ, A., GESSNER, U., DECH, S., KUENZER, C., 2015: Результаты Global WaterPack: новый продукт для ежедневной оценки динамики внутренних водоемов. Remote Sensing Letters, Vol. 6, No. 1, 78–87
^ "Исчезающее Аральское море". NASA Earth Observatory. Получено: 30 сентября 2014 г.
^ Вигглсворт, Алекс (6 ноября 2019 г.). «Спутниковое изображение показывает шрам от ожога в Кинкейде». Los Angeles Times . Получено 7 ноября 2019 г. .
^ "Часто задаваемые вопросы по программе MODIS Active Fire Mapping". Архивировано 2 июля 2013 г. в Wayback Machine United States Forest Service. Получено: 30 сентября 2014 г.
^ NASA.gov
^ "MODIS Design" . Получено 11 августа 2015 г.
^ "MODIS Products Table". Архивировано из оригинала 11 августа 2011 г. Получено 12 июня 2011 г.

Внешние ссылки

ECHO Reverb – инструмент нового поколения для обнаружения метаданных и сервисов ^[1], который заменил прежний инструмент инвентаризации и поиска на складе (WIST);
LAADS Web – Уровень 1 и веб-интерфейс Системы архивации и распространения атмосферных данных (LAADS);
LANCE-MODIS – Возможности наблюдения за атмосферой Земли в режиме, близком к реальному времени, для EOS ^[2]
ftp://ladsftp.nascom.nasa.gov/– Базовый FTP-сервер LAADS ;
http://e4ftl01.cr.usgs.gov/– Наборы данных о поверхности Земли;
ftp://n4ftl01u.ecs.nasa.gov/– наборы данных по снегу и льду.

Официальный сайт НАСА
Полосы и спектральные диапазоны MODIS (ссылка недействительна) (архивировано 15 июля 2007 г.)
MODIS Изображения дня
Изображение дня MODIS – гаджет Google, ссылающийся на изображение дня MODIS.
Галерея интересных изображений (архив 25 августа 2001 г.)
Инструмент MODIS Land Product Subsetting Tool для Северной Америки от Национальной лаборатории Оук-Ридж (архив 27 мая 2010 г.)
Система быстрого реагирования MODIS (изображения в режиме, близком к реальному времени)
NASA OnEarth (веб-сервис для изображений MODIS) (архив 12 июля 2003 г.)
Видимая Земля: последние снимки MODIS (архив 1 июля 2006 г.)
Синусоидальный MODIS: Проекция 6842 – Синусоидальный MODIS
Python: доступ к изображениям MODIS в режиме реального времени и данным о пожарах со спутников NASA Aqua и Terra ( Python )

Modis имеет 36 спектральных полос

^ "About Reverb". Архивировано из оригинала 20 ноября 2011 г. Получено 7 ноября 2011 г.
^ "LANCE-MODIS". NASA Goddard Space Flight Center . Получено 15 сентября 2014 г.

[1] "MODIS Components" . Получено 11 августа 2015 г. .

[2] "MODIS Characterization Support Team" . Получено 18 июля 2015 г. .

[3] LU, L., KUENZER, C., WANG, C., GUO, H., Li, Q., 2015: Оценка трех временных рядов индекса растительности, полученных с помощью MODIS, для мониторинга динамики растительности засушливых земель. Дистанционное зондирование, 2015, 7, 7597–7614; doi:10.3390/rs70607597

[4] LEINENKUGEL; P., WOLTERS, M., OPPELT, N., KUENZER, C., 2014: Динамика древесного покрова и лесного покрова в бассейне Меконга с 2001 по 2011 год. Дистанционное зондирование окружающей среды, т. 158, 376–392

[5] KLEIN, I., GESSNER, U. и C. KUENZER, 2012: Региональное картирование земельного покрова в Центральной Азии с использованием временных рядов MODIS. Прикладная география 35, 1–16

[6] LU, L., KUENZER, C., GUO, H., Li, Q., LONG, T., LI, X., 2014: Новая карта классификации земельного покрова на основе временных рядов MODIS в Нанкине, Китай. Дистанционное зондирование, 6, 3387–3408; doi:10.3390/rs6043387

[7] GESSNER, U.; MACHWITZ, M.; ESCH, T.; TILLACK, A.; NAEIMI, V.; KUENZER, C.; DECH, S. (2015): Многосенсорное картирование земельного покрова Западной Африки с использованием данных MODIS, ASAR и TanDEM-X/TerraSAR-X. Дистанционное зондирование окружающей среды. 282–297

[8] Холл, Дороти К ; Риггс, Джордж А; Саломонсон, Винсент В; Диджироламо, Николо Э; Байр, Клаус Дж (2002). "MODIS snow-cover products". Дистанционное зондирование окружающей среды . 83 (1–2): 181–194. Bibcode : 2002RSEnv..83..181H. doi : 10.1016/S0034-4257(02)00095-0. hdl : 2060/20010069265 . S2CID 129808147.

[9] Холл, Дороти К .; Риггс, Джордж А.; Саломонсон, Винсент В. (1995). «Разработка методов картирования глобального снежного покрова с использованием данных спектрорадиометра со средним разрешением». Дистанционное зондирование окружающей среды . 54 (2): 127–140. Bibcode : 1995RSEnv..54..127H. doi : 10.1016/0034-4257(95)00137-P.

[10] KUENZER, C, KLEIN, I., ULLMANN; T., FOUFOULA-GEORGIOU, E., BAUMHAUER, R., DECH, S., 2015: Дистанционное зондирование затопления дельты реки: использование потенциала грубого пространственного разрешения, временно-плотных временных рядов MODIS. Дистанционное зондирование, 7, 8516–8542

[11] KLEIN, I., DIETZ, A., GESSNER, U., DECH, S., KUENZER, C., 2015: Результаты Global WaterPack: новый продукт для ежедневной оценки динамики внутренних водоемов. Remote Sensing Letters, Vol. 6, No. 1, 78–87

[12] "Исчезающее Аральское море". NASA Earth Observatory. Получено: 30 сентября 2014 г.

[LAT_019-11-05-13] Вигглсворт, Алекс (6 ноября 2019 г.). «Спутниковое изображение показывает шрам от ожога в Кинкейде». Los Angeles Times . Получено 7 ноября 2019 г. .

[USFSMODIS-14] "Часто задаваемые вопросы по программе MODIS Active Fire Mapping". Архивировано 2 июля 2013 г. в Wayback Machine United States Forest Service. Получено: 30 сентября 2014 г.

[15] NASA.gov

[16] "MODIS Design" . Получено 11 августа 2015 г.

[17] "MODIS Products Table". Архивировано из оригинала 11 августа 2011 г. Получено 12 июня 2011 г.

[18] "About Reverb". Архивировано из оригинала 20 ноября 2011 г. Получено 7 ноября 2011 г.

[19] "LANCE-MODIS". NASA Goddard Space Flight Center . Получено 15 сентября 2014 г.