高分五号卫星地面系统用户手册
编写说明
本手册主要针对高分五号卫星数据用户,介绍了卫星、地面系统、数据查询和获取方法以及产品说明等方面的相关内容,为用户使用数据提供参考和指导。
目 录
4.8 大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪(AIUS)产品格式
1卫星简介
高分五号卫星(GF-5卫星)于2018年5月9日发射成功,是世界首颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星,填补了国产卫星无法有效探测区域大气污染气体的空白,可满足环境综合监测等方面的迫切需求,是中国实现高光谱分辨率对地观测能力的重要标志。卫星首次搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、主要温室气体探测仪、大气多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高分辨率探测仪、可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪共6台载荷。GF-5卫星以生态环境部为牵头主用户、自然资源部和中国气象局等为主要用户,同时还将为其他用户部门和有关区域提供示范应用服务。
GF-5卫星标称轨道参数标称指标见表1-1,各有效载荷技术指标见表1-2。
表1-1 GF-5卫星轨道标称技术指标
参 数 |
指 标 |
轨道类型 |
太阳同步回归轨道 |
轨道高度 |
705km |
倾角 |
98.203° |
轨道周期 |
98.723 |
降交点地方时 |
13:30 |
回归周期 |
51天 |
偏心率 |
0.001 |
表1-2 GF-5卫星有效载荷技术指标
可见短波红外高光谱相机 |
||||||
光谱范围 |
0.4-2.5μm,共318个通道 |
|||||
空间分辨率 |
30m |
|||||
幅宽 |
60km |
|||||
光谱分辨率 |
VNIR:5nm;SWIR:10nm |
|||||
量化位数 |
12bits |
|||||
全谱段光谱成像仪 |
||||||
光谱范围 |
空间分辨率 |
幅宽 |
量化位数 |
|||
0.45-0.52μm |
20m |
60km |
12bits |
|||
0.52-0.60μm |
||||||
0.62-0.68μm |
||||||
0.76-0.86μm |
||||||
1.55-1.75μm |
||||||
2.08-2.35μm |
||||||
3.50-3.90μm |
40m |
|||||
4.85-5.05μm |
||||||
8.01-8.39μm |
||||||
8.42-8.83μm |
||||||
10.3-11.3μm |
||||||
11.4-12.5μm |
||||||
大气主要温室气体监测仪 |
||||||
温室气体 |
中心波长(μm) |
光谱范围(μm) |
光谱分辨率 |
视场 |
观测模式 |
量化位数 |
O2 |
0.765 |
0.45-0.52 |
0.6cm-1 |
IFOV 14.6mrad |
天底观测耀斑观测 |
14bits |
CO2 |
1.575 |
1.568-1.583 |
0.27cm-1 |
|||
2.05 |
2.043-2.058 |
|||||
CH4 |
1.65 |
1.642-1.658 |
||||
大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪 |
||||||
光谱范围 |
750-4100cm-1(2.4-13.3μm) |
|||||
光谱分辨率 |
0.03 cm-1 |
|||||
光谱仪视场角 |
1.25mrad |
|||||
量化位数 |
18bits |
|||||
大气痕量气体差分吸收光谱仪 |
||||||
光谱范围 |
240-315nm |
|||||
311-403nm |
||||||
401-550nm |
||||||
545-710nm |
||||||
光谱分辨率 |
0.3-0.5nm |
|||||
杂散光 |
<6×10-4 |
|||||
总视场 |
114°(穿轨方向) |
|||||
空间分辨率 |
48km(穿轨方向)×13km(沿轨方向) |
|||||
量化位数 |
14bits |
|||||
大气气溶胶多角度偏振探测仪 |
||||||
工作谱段 |
433-453nm |
|||||
480-500nm(偏振) |
||||||
555-575nm |
||||||
660-680nm(偏振) |
||||||
758-768nm |
||||||
745-785nm |
||||||
845-885nm(偏振) |
||||||
900-920nm |
||||||
偏振解析 |
线偏振,三个方向0°、60°、120° |
|||||
多角度观测 |
沿轨9个角度 |
|||||
总视场 |
-50°~+50° |
|||||
星下点空间分辨率 |
优于3.5km |
|||||
量化位数 |
12bits |
2 地面系统简介
2.1数据接收系统
高分五号卫星地面数据接收系统由五个地面接收站组成:密云接收站、喀什接收站、三亚接收站、牡丹江接收站和北极接收站。接收范围如图2-1所示。接收站范围外的区域采用星上记录回放方式获取数据。
图2-1 GF-5卫星地面接收站接收范围示意图
2.2数据处理系统
高分五号卫星地面数据处理系统由数据处理、数据库与管理、分发服务、数据模拟、数据服务网格平台和数据网络通信平台等六个分系统组成,具备以下功能:
n 实现影像数据的快速标准化处理,卫星过境后2小时开始提供标准产品;
n 实现标准产品长期存储与管理,具备数据自动恢复以及备份能力,保证
卫星数据与信息的安全和快速存取;
n 面向用户,实现海量数据推送及数据产品共享分发服务;
n 有效载荷数据全链路模拟和全寿命质量评价;
n 地面系统和应用系统之间的互联互通,资源共享;
n 具备应急条件下的遥感数据快速处理、存储和分发能力。
2.3任务管理系统
高分五号卫星地面任务管理系统由地面系统设计综合集成分系统、观测任务规划分系统和试验运行评价分系统等三个分系统组成,具备以下功能:
n 具备收集、受理和分析用户需求以及对需求执行情况进行反馈的能力;
n 具备根据用户需求进行卫星任务规划和计划编排的能力;
n 具备收集和分析用户对任务安排情况、产品质量情况的综合评价结果的
能力。
3 数据分发与服务系统使用说明
高分五号卫星用户可以通过数据服务平台查询、浏览和下载高分二号卫星产品数据。
用户可通过登录中国资源卫星应用中心数据服务平台进行GF-5卫星传感器数据查询、浏览、订购和下载。具体流程如图3-1所示。
图3-1 数据获取流程
图3-2 数据服务平台首页
3.1 用户注册与登录
用户首次访问系统必须先进行注册,登陆系统主页界面,在『请登录』中点击【注册】,如图3-3,进入注册界面,如图3-4,填写个人信息后,点击【保存】完成注册。为防止客户密码遗忘,系统设有邮箱方便找回密码,保障用户的账户安全。
图3-3 会员注册入口
图3-4 会员注册界面
3.2 产品查询与订购
产品的查询与订购是本系统的核心功能,用户可以根据自己的需求选择适合自己的产品并加入购物车,以备自己订购产品所用。选择『高级搜索』进入产品查询页,如图3-5所示。在查询结果页面,将所需产品加入购物车,或是直接订购。
图3-5 产品查询页
在产品查询页,用户根据自己的需求查询产品,查询结果会在左侧分卫星标签展示。用户可以对检索结果进行卫星传感器筛选,并可对检索结果进行翻页,地图中对应显示所有标签当前页的景数据。
高级搜索中,按不同类型的卫星光学、雷达、电磁和大气划分。每个类型根据用户使用的频率和方便性,显示不同的基础条件和高级条件。
大气类传感器如图3-8所示
n 卫星/传感器:显示有查询权限的卫星/传感器。
n 基本参数:AIUS和DPC对应产品级别和采集时间;EMI和GMI对应生产级别、采集时间和工作模式。
n 高级参数:接收站、轨道号。
图3-8大气卫星查询条件
查询结果集展示在整个页面的左侧,结果集栏可通过按钮隐藏或展示,结果集中按钮突出显示,用户简单易操作加入购物车和立即订购,用户还可以对当前标签中的传感器进行筛选。如图3-9所示。
图3-9 查询结果列表展示
3.3 购物车及订单提交
提交订单是将购物车中用户需要下单的产品生成订单的过程。用户可以通过系统右上角的按钮进入购物车(图3-10)。在购物车中,用户可以对每个产品进行查看、删除操作,也可以选择多个产品进行订单提交。提交之后将进入一个订单确认页面(图3-11),填写必要信息后可直接提交并跳转到『我的订单』页面(图3-12)。
图3-10 购物车管理界面
图3-11 订单确认页面
图3-12 成功提交订单界面
购物车产品详情功能,点击操作中的景数据,即可进入购物车产品详情页面,如图3-13所示。
图3-13 购物车产品详情页
购物车订单删除功能,根据删除条目的多少,可以选择三种方式:
n 单条删除:点击操作中的×,即可对该条订单进行删除;
n 多条删除:勾选多条待订购产品,点击页面下部的“删除”按钮进行批量删除;
n 全部删除:通过页面上面的功能,清除购物车中的所有订单产品信息。
3.4 订单管理
订单管理提供用户管理自己所提交订单的功能,订单管理页面(图3-14)的入口是主菜单的『我的订单』。订单管理中展示的数据为主订单的信息,点击每条主订单将展示出其下订单的信息,点击订单图片可进入订单详情页面,鼠标移至每个订单的订单步骤上会展示当前订单的完成状态。
图3-14 订单管理页面
订单可以进行条件查询,点击右上角的查询输入框,可对订单按照订单编号进行查询。
3.5 产品下载
产品下载在订单管理页面下载,点击订单管理页面中“下载地址”栏的地址链接进行下载(图3-15),可使用迅雷等下载软件。
图3-15 订单管理页面产品下载示意
4 数据产品
4.1 缩略语
缩略语见表4-1。
表 4-1 缩略语
简称 |
全称 |
GF5 |
高分五号 |
AHSI |
可见短波红外高光谱相机(Advanced HyperSpectral Imager) |
VIMS |
全谱段光谱成像仪(Visual and Infrared Multspectral Sensor) |
GMI |
大气温室气体监测仪(Greenhouse gas Monitoring Instrument) |
EMI |
大气痕量气体差分吸收光谱仪(Environment Monitoring Instrument) |
DPC |
大气气溶胶多角度偏振探测仪(Directional Polarization Camera) |
AIUS |
大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪(Atmospheric Infrared Ultraspectral Sounder) |
MYN |
密云接收站(MiYuN receive station) |
KAS |
喀什接收站(KAShi receive station) |
SAY |
三亚接收站(SAnYa receive station) |
MDJ |
牡丹江接收站(MuDanJiang receive station) |
KRN |
北极接收站(KRN receive station) |
HDF5 |
层级数据文件第5版(Hierarchical Data Format version 5) |
RPC |
多项次参数(Rational Polynomial Coefficient) |
4.2 数据文件命名规范
GF-5卫星对地观测载荷的产品为GeoTiff格式,大气观测载荷的产品均为HDF5格式。每种格式均为一个产品包,包内包含多一个数据主文件和多个辅助文件。文件包内所有文件的名称主体部分一致,仅有后缀不同。文件名主体部分各个字段之间以下划线分隔,示例:
GF5_AHSI_E121.9_N42.9_20191017_000001_L10000100881,
GF5_VIMS_E121.9_N42.9_20191017_000002_L10000100881。
表 4-2 对地观测载荷产品文件名字段说明表
序号 |
字段内容 |
字段格式说明 |
1 |
卫星名 |
高分五号简称GF5 |
2 |
载荷名称 |
可见短波红外高光谱相机(Advanced HyperSpectral Imager,AHSI) 全谱段光谱成像仪(Visual and Infrared Multspectral Sensor, VIMS) |
3 |
中心经度 |
一个字母表示东西经E,W。之后为一个精确到小数点后一位的浮点数。示例:E121.9 |
4 |
中心纬度 |
一个字母表示南北纬S,N。之后为一个精确到小数点后一位的浮点数。示例:N42.9 |
5 |
观测日期 |
8位的包含年月日的日期字符串,示例:20191017 |
6 |
圈号 |
观测数据下传圈号(AHSI),载荷观测数据的唯一圈标志(VIMS) |
7 |
产品号 |
两个或三个字符表示产品级别,L0、L1、L2,之后为10位数字表示的唯一产品ID。 |
GMI产品命名示例如下:
GF5_GMI_E121.9_N42.9_20191017_000001_L10000100881,
表4-3 GMI产品文件名字段说明表
序号 |
字段内容 |
字段格式说明 |
1 |
卫星名 |
高分五号简称GF5 |
2 |
载荷名称 |
大气温室气体监测仪(Greenhouse-gas Monitoring Instrument, GMI) |
3 |
中心经度 |
一个字母表示东西经E,W。之后为一个精确到小数点后一位的浮点数。示例:E121.9 |
4 |
中心纬度 |
一个字母表示南北纬S,N。之后为一个精确到小数点后一位的浮点数。示例:N42.9 |
5 |
观测日期 |
8位的包含年月日的日期字符串,示例:20191017 |
6 |
圈号 |
载荷进行观测的圈次,6位数字 |
7 |
产品号 |
两个或三个字符表示产品级别,L0、L1、L2,之后为10位数字表示的唯一产品ID。 |
对于DPC、EMI和AIUS大气观测载荷,产品命名示例如下:
GF5_DPC_20191017_000001_L10000100881
GF5_EMI_20191017_000001_L10000100381
GF5_AIUS_20191017_000001_L10000100881
表4-4 大气载荷(EMI、DPC、AIUS)产品文件名字段说明表
序号 |
字段内容 |
字段格式说明 |
1 |
卫星名 |
高分五号简称GF5 |
2 |
载荷名称 |
大气痕量气体差分吸收光谱仪(Environment Monitoring Instrument, EMI) 大气气溶胶多角度偏振探测仪(Directional Polarization Camera, DPC) 大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪(Atmospheric Infrared Ultraspectral Sounder, AIUS) |
3 |
观测日期 |
8位的包含年月日的日期字符串,示例:20191017 |
4 |
圈号 |
载荷进行观测的圈次,6位数字 |
5 |
产品号 |
两个或三个字符表示产品级别,L0、L1、L2,之后为10位数字表示的唯一产品ID。 |
4.3 可见短波红外高光谱成像仪(AHSI)产品格式
4.3.1 数据产品级别划分
可见短波红外高光谱成像仪数据产品的定义如下:
1) AHSI载荷0级数据是对卫星下传的原始数据经过帧同步、解压缩和分景编目等处理得到观测数据。数据为RAW格式,包括载荷观测数据和姿态、轨道与时间等辅助数据;
2) AHSI载荷1级产品为对0级景数据后进行预处理、辐射校正等处理后得到的辐亮度数据,产品数据格式为GeoTiff;
3) AHSI载荷2级产品为对1级产品进行系统几何校正后得到的带有地理信息的辐亮度数据,产品数据格式为GeoTiff。
高分五号地面处理系统常规流程生产1级产品数据,向卫星主用户生态环境部、自然资源部和气象局推送,并通过互联网分发网站向其他授权用户分发产品数据。
表4-5 可见红外短波高光谱成像仪数据产品分级
类别 |
数据处理 |
产品描述 |
格式 |
L0数据 |
对卫星两个通道下传数据进行帧拼接、解压缩和分景编目后,得到载荷观测数据。 |
观测数据 |
RAW |
L1级产品 |
对L0条带数据进行下述处理得到的产品数据: 辐射校正, 坏像元修复, 光谱校正, SWIR多个传感器的观测数据拼接, 观测几何参数生成。 |
辐亮度数据 |
GeoTiff |
L2级产品 |
对L1数据产品进行系统几何校正、地图投影的数据产品。 |
带有地理信息的辐亮度数据 |
GeoTiff |
4.3.2 L1级产品格式说明
AHSI的1级产品的主文件为GeoTiff格式,产品数据包包括Geotiff数据文件、xml说明文件、RPC参数文件、浏览图文件、覆盖矢量文件、观测几何角度文件和定标系数文件。Geotiff产品数据文件包含辐亮度数据。
1) 观测数据文件
Geotiff产品数据文件包含辐亮度数据,每个器件单独生成一个观测数据文件。每个观测数据文件对应一个RPC几何参数文件。
2) 说明文件
说明文件为XML格式,为用户提供直观的数据产品说明信息,包括卫星、载荷、观测时间、观测状态、接收站、生产时间、处理软件版本、产品级别、成像时间、四角点经纬度、投影坐标、太阳位置、卫星高度、参考椭球、投影方式、path,row等。
表4-6 AHSI产品说明文件字段表
字段 |
英文标识 |
类 型 |
备 注 |
卫星代号 |
SatelliteID |
Enum |
卫星号 |
接收地面站代号 |
ReceiveStationID |
String |
MYN:密云站 KAS:喀什站 SAY:三亚站 MDJ:牡丹江站 KRN:极地站 |
载荷 |
SensorID |
Enum |
AHSI,载荷名称 |
产品生产时间 |
ProduceTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品级别 |
ProductLevel |
Enum |
LEVEL1、LEVEL2等 |
产品格式 |
ProductFormat |
Enum |
GEOTIFF |
景号 |
SceneID |
Long |
景号,0级数据的唯一标识 |
产品号 |
ProductID |
Long |
产品号,10位唯一数值 |
生产方式 |
ProduceType |
String |
常规Normal 订购Order |
产品谱段数 |
BandsCount |
int |
330 |
产品谱段编号 |
BandsID |
String |
波段连续:1:330 波段不连续:1:10,151,152,153 |
景Path |
ScenePath |
Long |
|
景Row |
SceneRow |
Long |
|
卫星星下点Path |
SatPath |
Long |
|
卫星星下点Row |
SatRow |
Long |
|
轨道圈号 |
OrbitID |
Int |
[1,999999],数传圈号 |
圈号 |
POrbitID |
Int |
[1,999999],圈号 |
轨道类型 |
OrbitType |
Enum |
GPS:GPS轨道 |
姿态类型 |
AttType |
Enum |
DMA 直传姿态 PATT 高精度姿态 |
卫星平台平均滚动角 |
RollSatelliteAngle |
Double |
(单位:°) |
卫星平台平均俯仰角 |
PitchSatelliteAngle |
Double |
(单位:°) |
卫星平台平均航偏角 |
YawSatelliteAngle |
Double |
(单位:°) |
太阳方位角 |
SolarAzimuth |
Float |
|
太阳天顶角 |
SolarZenith |
Float |
|
卫星方位角 |
SatelliteAzimuth |
Float |
|
卫星天顶角 |
SatelliteZenith |
Float |
|
产品起始时间 |
StartTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品终止时间 |
EndTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品分辨率 |
ImageGSD |
Double |
30 |
产品行数 |
LinesInPixels |
Long |
两个整数用逗号分隔,分别表示VNIR器件和SWIR器件的产品行数。 |
产品列数 |
SamplesInPixels |
Long |
两个整数用逗号分隔,分别表示VNIR器件和SWIR器件的产品列数。 |
产品宽 |
WidthInMeters |
Double |
1级为空 |
产品高 |
HeightInMeters |
Double |
1级为空 |
云覆盖量 |
CloudPercent |
Double |
快速算法估算的云覆盖量 |
增益模式 |
GainMode |
String |
两个浮点数用逗号分隔,分别表示VNIR器件和SWIR器件的增益模式。 |
积分时间 |
IntegrationTime |
String |
两个浮点数用逗号分隔,分别表示VNIR器件和SWIR器件的积分时间,单位为毫秒。 |
投影方式 |
MapProjection |
Enum |
UTM、GAUSS_KRUGER 1级为空 |
椭球模型 |
EarthEllipsoid |
Enum |
WGS84、CGCS2000、BEIJING1954、XIAN80 1级为空 |
投影带号 |
ZoneNo |
Int |
UTMZONE,3度带 1级为空 |
辐射校正方法 |
RadiometricMethod |
Int |
|
定标系数来源 |
CalibrationParam |
String |
绝对辐射定标系数来源 Lab试验室定标 OnOrbit在轨定标 |
定标系数版本 |
CalibrationParamVersion |
String |
定标系数版本 |
辐射放缩系数 |
ScaleFactor |
int |
为了减小数据存储,使用缩放系数存储DN值数据,目前未缩放。1级产品为空。 |
重采样方法 |
ResamplingKernel |
Enum |
NN临近像元 BL双线性差值 CC三次立方差值 1级产品为空 |
是否去噪 |
Denoise |
Enum |
Yes,No |
高程模型 |
HeightMode |
Enum |
DEM,AVE-DEM 1级为空 |
星历数据类型 |
EphemerisData |
String |
GPS等 |
姿态数据类型 |
AttitudeData |
String |
DMA 直传姿态 PATT 高精度姿态 |
中心纬度 |
CenterLatitude |
Double |
[-90,90] |
中心经度 |
CenterLongitude |
Double |
[-180,180] |
左上纬度 |
TopLeftLatitude |
Double |
[-90,90] |
左上经度 |
TopLeftLongitude |
Double |
[-180,180] |
右上纬度 |
TopRightLatitude |
Double |
[-90,90] |
右上经度 |
TopRightLongitude |
Double |
[-180,180] |
右下纬度 |
BottomRightLatitude |
Double |
[-90,90] |
右下经度 |
BottomRightLongitude |
Double |
[-180,180] |
左下纬度 |
BottomLeftLatitude |
Double |
[-90,90] |
左下经度 |
BottomLeftLongitude |
Double |
[-180,180] |
左上X坐标 |
TopLeftMapX |
Double |
1级为空 |
左上Y坐标 |
TopLeftMapY |
Double |
1级为空 |
右上X坐标 |
TopRightMapX |
Double |
1级为空 |
右上Y坐标 |
TopRightMapY |
Double |
1级为空 |
右下X坐标 |
BottomRightMapX |
Double |
1级为空 |
右下Y坐标 |
BottomRightMapY |
Double |
1级为空 |
左下X坐标 |
BottomLeftMapX |
Double |
1级为空 |
左下Y坐标 |
BottomLeftMapY |
Double |
1级为空 |
软件版本 |
SoftwareVersion |
String |
3级的处理软件版本号,示例1.1.1 |
3) RPC参数文件
RPC参数文件是图像进行系统几何校正的有理多项式参数文件,所有影像体文件对应的RPC参数模型文件均采用标准参数模型格式存储。文件中包含90个有效参数,各个参数采用的标签名见表4-7。
表4-7 参数模型文件信息内容
数据元素标识号 |
类型 |
说明 |
|
误差偏移 |
Double |
取值:>=0 |
|
误差范围 |
Double |
||
行偏移 |
Double |
||
采样偏移 |
Double |
||
大地纬度偏移 |
Double |
||
大地经度偏移 |
Double |
||
大地高程偏移 |
Double |
||
行比率 |
Double |
||
采样比率 |
Double |
||
大地纬度比率 |
Double |
||
大地经度比率 |
Double |
||
大地高程比率 |
Double |
||
行分子系数 |
系数1 |
Double |
行分子系数 |
|
Double |
||
系数n |
Double |
||
|
Double |
||
系数20 |
Double |
||
行分母系数 |
系数1 |
Double |
行分母系数 |
|
Double |
||
系数n |
Double |
||
|
Double |
||
系数20 |
Double |
||
采样分子系数 |
系数1 |
Double |
采样分子系数 |
|
Double |
||
系数n |
Double |
||
|
Double |
||
系数20 |
Double |
||
采样分母系数 |
系数1 |
Double |
采样分母系数 |
|
Double |
||
系数n |
Double |
||
|
Double |
||
系数20 |
Double |
RPC参数文件示例:
satId = "GF5";
bandId = "320";
SpecId = "AHSI";
BEGIN_GROUP = IMAGE
errBias = 1.0;
errRand = 0.0;
lineOffset = 24064.000000000000000;
sampOffset = 6144.000000000000000;
latOffset = 37.755403315733247;
longOffset = 116.877133461824970;
heightOffset = 36.459523809519908;
lineScale = 24064.000000000000000;
sampScale = 6144.000000000000000;
latScale = 0.229292981775345;
longScale = 0.134647059841967;
heightScale = 258.540476190480090;
lineNumCoef = (
+2.260158784171386E-005,
-1.063213121955793E-001,
-1.006336425997669E+000,
-1.806822610465135E-004,
+6.077082113031536E-004,
-4.369542775863323E-006,
-4.190061293471319E-005,
-3.035734767039792E-004,
+3.072683732983354E-004,
-1.666261351747244E-010,
+2.164381783803930E-007,
-4.208573637014653E-006,
-9.305306409574170E-005,
+8.317941226424518E-008,
-4.857830836854273E-005,
-1.616190579330740E-004,
+7.858008675644659E-007,
+3.735966254652166E-008,
-3.218015239206534E-006,
+1.411677546509120E-010);
lineDenCoef = (
+1.000000000000000E+000,
-1.454490435920934E-004,
-4.266094365313186E-004,
+4.194501784024468E-005,
+8.209877310320422E-005,
-5.446424979850076E-007,
+3.173836926681407E-006,
+3.990509285138390E-005,
+1.793748983954654E-004,
-7.814328874382340E-007,
+7.953139906709166E-009,
+4.280343215597237E-008,
+1.803445480632037E-005,
-7.591507584098167E-011,
+1.891654235377648E-006,
+5.724419312178040E-005,
-1.764822877227976E-011,
-5.965900999175431E-010,
+3.153575274545260E-008,
-1.878289395006300E-013);
sampNumCoef = (
+1.764744714056853E-003,
+1.814966298600402E+000,
-9.002002200064948E-001,
+9.582704602726439E-003,
+4.337920606990376E-003,
+1.963736852128073E-003,
-9.648781387956690E-004,
-8.594170741258690E-003,
-2.368089747115297E-003,
+1.019829277061795E-005,
+3.233264707855405E-006,
-1.146751556863272E-004,
-1.814268590298921E-004,
-6.159613358319801E-008,
-1.366433213270356E-004,
+1.367050789805314E-004,
+2.459960931639658E-009,
-1.691809400669790E-005,
-2.097401393432364E-006,
-3.140469717434507E-010);
sampDenCoef = (
+1.000000000000000E+000,
+8.973256628288642E-004,
+5.542744024096429E-004,
+5.676118145536659E-004,
-1.288118220215980E-004,
-4.187629307654947E-007,
-3.111871236728125E-006,
-6.757146329651944E-005,
-1.431918175873913E-004,
-5.616417247281474E-007,
+2.770213704718304E-008,
-4.600525480260379E-007,
-1.141823207171199E-006,
+4.563930935791468E-009,
-6.105155316565708E-007,
-3.170190670672403E-007,
-5.114193949457654E-010,
+8.560275361352058E-009,
+8.447694804789023E-008,
+1.597972882401646E-011);
END_GROUP = IMAGE
END;
4) 浏览图文件
浏览图是JPG格式的图像文件,从载荷产品数据中选取自然色RGB对应波段合成,空间不降采样,观测数据重量化为8Bit。
5) 矢量文件
矢量文件是产品数据覆盖范围的shp格式文件。
6) 观测几何角度文件
观测几何角度文件格式为四波段GeoTiff。包括成像时刻太阳高度角(SolarZenith)、方位角(SolarAzimuth)及传感器高度角(Satellite Zenith)、方位角信息(SatelliteAzimuth),该角度单位为度(°),根据成像条带逐像元给出角度值,该文件包含4个波段,波段顺序依次为:SolarZenith、SolarAzimuth、Satellite Zenith、SatelliteAzimuth。观测角度信息数据范围为±180°,数据类型为单精度(float)。
GeoTiff包中该文件命名为“卫星名+载荷名+中心经度+中心纬度+观测日期+圈号+产品号+_OGP.Tiff”,例如: GF5_AHSI_E67.3_N24.4_20161223_000001_L10002063882_OGP.Tiff。
7) 定标参数文件
AHSI的定标参数分为光谱定标结果与辐射定标结果,存储形式为CSV表格,按照光谱方向每个谱段给出,在完整谱段下传模式下,数据大小均为 330行×2列。首列为中心波长,第二列分别为半波宽及辐射定标系数。
光谱定标参数分为每个像元的中心波长与半高宽两项数据,单位均为nm,小数点后精确到一位。辐射定标参数为绝对系数,只给出增益项,小数点后精确到5位。辐射校正后辐亮度单位为:W/(m2×Sr×nm)。
定标参数文件命名为“卫星名+载荷名+器件名称+定标数据种类+.RAW”,可见近红外器件和短波红外器件的定标参数各自保存为一个文件。例如:
GF5_AHSI_SWIR_RadCal.raw,
GF5_AHSI_SWIR_SpectalResponse.raw,
GF5_AHSI_VNIR_RadCal.raw,
GF5_AHSI_VNIR_SpectalResponse.raw。
4.3.3 L2级产品格式说明
可见短波红外高光谱成像仪2级产品对1级产品进行了系统几何校正,进行重采样。产品数据包没有RPC文件,除此之外与1级产品的数据在包含文件和格式方面完全一致。
2级与1级产品采用统一的xml说明文件。
2级产品与1级产品浏览图不同,2级产品数据进行了系统几何校正,浏览图从校正后的数据生成。
4.4 全谱段光谱成像仪(VIMS)产品格式
4.4.1 数据产品级别划分
全谱段光谱成像仪数据和产品的定义如下:
1) VIMS载荷0级数据是对卫星下传的原始数据经过帧同步、分景编目等处理得到观测数据。数据为RAW格式,包括载荷观测数据和姿态、轨道与时间等辅助数据;
2) VIMS载荷1级产品为对0级条带数据分景后进行预处理、辐射校正等处理后得到的辐亮度数据,产品数据格式为标准的GeoTiff文件;
3) VIMS载荷2级产品为对1级产品进行系统几何校正后得到的带有地理信息的辐亮度数据,产品数据格式为标准的GeoTiff文件。
高分五号地面处理系统常规流程生产1级产品数据,向卫星主用户生态环境部、自然资源部和气象局推送,并通过互联网分发网站向其他授权用户分发产品数据。
表4-8 全谱段光谱成像仪数据产品分级
类别 |
数据处理 |
产品描述 |
格式 |
L0数据 |
对卫星两个通道下传数据进行帧拼接和分景编目后,得到载荷观测数据。 |
观测数据 |
RAW |
L1级产品 |
对L0条带数据分景后进行下述处理得到的产品数据: 辐射校正; 坏像元修复; 红外图像降噪处理; SMIR和LWIR多个传感器的观测数据拼接; 观测几何信息生成; RPC参数生成等。 |
辐亮度数据 |
GeoTiff |
L2级产品 |
对L1数据产品进行系统几何校正、地图投影的数据产品。 |
带有地理信息的辐亮度数据 |
GeoTiff |
4.4.2 L1级产品格式说明
VIMS1级产品为GeoTiff数据包,包括Geotiff产品数据文件、xml说明文件、RPC参数文件、浏览图文件和矢量文件。Geotiff产品数据文件只包含辐亮度数据。定标系数放在xml说明文件中。
1) 观测数据文件
GeoTiff产品数据文件包含辐亮度数据,每个谱段单独生成一个观测数据文件。每个观测数据文件对应一个RPC几何参数文件。
2) 说明文件
说明文件为XML格式,为用户提供直观的数据产品说明信息,包括卫星、载荷、观测时间、观测状态、接收站、生产时间、处理软件版本、产品级别、成像时间、四角点经纬度、投影坐标、太阳位置、卫星高度、参考椭球、投影方式、path,row等。
表4-9 VIMS 产品说明文件字段表
中文标识 |
英文标识 |
类 型 |
备 注 |
卫星代号 |
SatelliteID |
Enum |
GF5 |
接收地面站代号 |
ReceiveStationID |
Enum |
MYN:密云站 KAS:喀什站 SAY:三亚站 MDJ:牡丹江站 KRN:极地站 |
载荷 |
SensorID |
Enum |
VIMS |
产品生产时间 |
ProduceTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品级别 |
ProductLevel |
Enum |
LEVEL1 |
产品格式 |
ProductFormat |
Enum |
GeoTIFF |
景号 |
SceneID |
Long |
景号,0级数据的唯一标识 |
产品号 |
ProductID |
Long |
产品号,10位唯一数值 |
生产方式 |
ProduceType |
String |
常规Standard 订购Order |
景Path |
ScenePath |
Long |
产品的景path |
景Row |
SceneRow |
Long |
产品的景row |
卫星星下点Path |
SatPath |
Int |
卫星星下点path |
卫星星下点Row |
SatRow |
Int |
卫星星下点row |
轨道圈号 |
OrbitID |
Int |
[1,999999],数传圈号 |
观测圈号 |
IOrbitID |
Int |
[1,999999],唯一的观测圈编号 |
轨道类型 |
OrbitType |
Enum |
GPS:GPS轨道 |
姿态类型 |
AttType |
Enum |
DMA 直传姿态 PATT 高精度姿态 |
卫星平台平均滚动角 |
RollSatelliteAngle |
Double |
(单位:°) |
卫星平台平均俯仰角 |
PitchSatelliteAngle |
Double |
(单位:°) |
卫星平台平均航偏角 |
YawSatelliteAngle |
Double |
(单位:°) |
太阳方位角 |
SolarAzimuth |
Float |
|
太阳天顶角 |
SolarZenith |
Float |
|
卫星方位角 |
SatelliteAzimuth |
Float |
|
卫星天顶角 |
SatelliteZenith |
Float |
|
产品起始时间 |
StartTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品终止时间 |
EndTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品谱段数 |
BandsCount |
int |
12 |
产品波段 |
Bands |
String |
B1,B2,B3,B4…B12,因成像模式不同,可能不是12个波段都有,波段存在则写B+波段号,不存在则不写。 |
产品分辨率 |
ImageGSD |
Double |
波段分开写,以逗号为间隔,数值与 |
产品行数 |
WidthInPixels |
Long |
产品数据行数 |
产品列数 |
HeightInPixels |
Long |
产品数据列数 |
产品宽 |
WidthInMeters |
Double |
1级为空 |
产品高 |
HeightInMeters |
Double |
1级为空 |
云覆盖量 |
CloudPercent |
Double |
快速算法估算的产品云覆盖量 |
增益模式 |
GainMode |
String |
各个谱段的增益设置 |
定标系数来源 |
CalibrationParam |
String |
绝对辐射定标系数来源Lab、OnOrbit |
定标系数版本 |
CalibrationParamVersion |
String |
绝对辐射定标系数版本 |
增益 |
GAINS |
Double |
波段增益,数值与 |
偏置 |
OFFSETS |
Double |
波段偏置,数值与 |
积分时间 |
IntegrationTime |
Float |
单位为ms,波段分开写,数值与 |
积分级数 |
IntegrationLevel |
string |
波段分开写,以逗号为间隔,数值与 |
投影方式 |
MapProjection |
Enum |
UTM、GAUSS_KRUGER 1级为空 |
椭球模型 |
EarthEllipsoid |
Enum |
WGS84、CGCS2000、BEIJING1954、XIAN80 1级为空 |
投影带号 |
ZoneNo |
Int |
UTMZONE,3度带 1级为空 |
辐射校正方法 |
RadiometricMethod |
Int |
|
辐射定标系数版本 |
CalParameterVersion |
String |
|
重采样方法 |
ResamplingKernel |
Enum |
NN,BL,CC 1级为空 |
是否去噪 |
Denoise |
Enum |
Yes,No |
高程模型 |
HeightMode |
Enum |
DEM,AVE-DEM 1级为空 |
星历数据类型 |
EphemerisData |
String |
GPS等 |
姿态数据类型 |
AttitudeData |
String |
DMA 直传姿态 PATT 高精度姿态 |
中心纬度 |
CenterLatitude |
Double |
[-90,90] |
中心经度 |
CenterLongitude |
Double |
[-180,180] |
左上纬度 |
TopLeftLatitude |
Double |
[-90,90] |
左上经度 |
TopLeftLongitude |
Double |
[-180,180] |
右上纬度 |
TopRightLatitude |
Double |
[-90,90] |
右上经度 |
TopRightLongitude |
Double |
[-180,180] |
右下纬度 |
BottomRightLatitude |
Double |
[-90,90] |
右下经度 |
BottomRightLongitude |
Double |
[-180,180] |
左下纬度 |
BottomLeftLatitude |
Double |
[-90,90] |
左下经度 |
BottomLeftLongitude |
Double |
[-180,180] |
左上X坐标 |
TopLeftMapX |
Double |
1级为空 |
左上Y坐标 |
TopLeftMapY |
Double |
1级为空 |
右上X坐标 |
TopRightMapX |
Double |
1级为空 |
右上Y坐标 |
TopRightMapY |
Double |
1级为空 |
右下X坐标 |
BottomRightMapX |
Double |
1级为空 |
右下Y坐标 |
BottomRightMapY |
Double |
1级为空 |
左下X坐标 |
BottomLeftMapX |
Double |
1级为空 |
左下Y坐标 |
BottomLeftMapY |
Double |
1级为空 |
分发标志 |
DDSFlag |
String |
TRUE,FALSE,标志是否分发。用户通过分发网站获取的产品均为TRUE。 |
软件版本 |
SoftwareVersion |
String |
1.1.1 |
3) RPC参数文件
RPC参数文件是图像进行系统几何校正的有理多项式参数文件,所有影像体文件对应的RPC参数模型文件均采用标准参数模型格式存储。VIMS的RPC参数与AHSI的参数文件格式一致。
4) 浏览图文件
浏览图是JPG格式的图像文件,从载荷产品数据中选取自然色RGB对应波段合成,空间不降采样,观测数据重量化为8Bit。
5) 矢量文件
矢量文件是产品数据覆盖范围的shp格式文件。
4.4.3 L2级产品格式说明
全谱段光谱成像仪2级产品对1级产品进行了系统几何校正,进行重采样。产品数据包没有RPC文件,除此之外与1级产品的数据在包含文件和格式方面完全一致。
2级与1级产品采用统一的xml说明文件。
2级产品与1级产品浏览图不同,2级产品数据进行了系统几何校正,浏览图从校正后的数据生成。
4.5 气溶胶多角度偏振观测仪(DPC)产品格式
4.5.1 数据产品级别划分
气溶胶多角度偏振观测仪数据和产品的定义如下:
1) DPC载荷0级条带数据是对卫星下传的原始数据经过帧同步、数据完整性校验等处理得到的载荷单次观测的全部数据。数据为RAW格式,包括载荷观测数据和姿态、轨道与时间等辅助数据;
2) DPC载荷1级产品为对0级条带数据进行预处理、辐射校正和多角度观测数据配准等处理后得到的辐亮度数据,按谱段存储为一个数据文件,产品数据格式为HDF5。
高分五号地面处理系统常规流程生产1级产品数据,向卫星主用户生态环境部、自然资源部和气象局推送,并通过互联网分发网站向其他授权用户分发产品数据。
表4-10 气溶胶多角度偏振观测仪数据产品分级
类别 |
数据处理 |
产品描述 |
格式 |
L0条带数据 |
对卫星两个通道下传数据进行帧拼接,得到载荷单次观测的全部数据。 |
条带观测数据 |
RAW |
L1级产品 |
对L0观测数据进行下述处理得到的产品数据: 暗背景去除; 辐射校正; 偏振计算; 等面积投影; 浏览图生成; 多角度观测数据配准。 |
辐亮度数据 |
HDF5 |
4.5.2 L1级产品格式说明
气溶胶多角度偏振观测仪1级产品包括HDF5数据文件、说明文件和浏览图。
1) 数据文件
数据文件为HDF5格式,每个谱段为一个单独的文件,偏振谱段三个观测方向合并为一个偏振谱段的数据文件,数据文件包括以下内容:
i. 像素数据:各个观测谱段的数据,在每个逐像元给出各观测通道的辐亮度数据;
ii. 观测几何数据:逐像元的观测几何信息(观测天顶角、观测方位角、太阳天顶角、太阳方位角);
iii. 光谱定标参数:各通道的中心波长、光谱范围等;
iv. 辐射定标参数:各通道的辐射定标参数;
v. 辅助元数据:卫星、载荷、观测时间、观测状态、处理时间、算法版本等说明文件内包含的所有内容。
2) 说明文件
说明文件为XML格式,为用户提供直观的数据产品说明信息,包括卫星、载荷、观测时间、观测状态、接收站、生产时间、处理软件版本、产品级别、成像时间投影坐标、参考椭球、投影方式等。
表4-11 DPC 1级产品说明文件字段表
字段 |
英文标识 |
类 型 |
备 注 |
卫星标识 |
SatelliteID |
Enum |
GF5 |
接收地面站代号 |
ReceiveStationID |
String |
MYN:密云站 KAS:喀什站 SAY:三亚站 MDJ:牡丹江站 KRN:极地站 多个站用逗号分开 |
载荷 |
SensorID |
Enum |
DPC |
生产时间 |
ProduceTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品级别 |
ProductLevel |
Enum |
LEVEL1 |
产品格式 |
ProductFormat |
Enum |
HDF5 |
景号 |
SceneID |
Long |
0 级数据的景号 |
产品号 |
ProductID |
Long |
10位数字表示的唯一产品ID |
观测圈号 |
IOrbitID |
Int |
观测圈的唯一ID |
采集起始时间 |
StartTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
采集终止时间 |
EndTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
工作模式 |
InstrumentMode |
Enum |
|
定标系数来源 |
CalibrationParam |
String |
定标系数来源 Lab试验室定标 OnOrbit在轨定标 |
定标系数版本 |
CalibrationParamVersion |
String |
定标系数版本 |
星下点观测范围大小 |
NadirPixelSize |
Double |
星下点观测范围大小,单位km |
坐标投影方式 |
MapProjection |
String |
Sinusoidal equal area projection,等面积投影 |
椭球模型 |
EarthEllipsoid |
String |
WGS84 |
投影后网格大小 |
GridSize |
Double |
投影后网格大小,单位km |
投影区采样点 |
SamplePoint |
Int |
20,选择20个采样点绘制投影区域轮廓。要求顺时针排序。 |
采样点经度 |
SampleLong |
String |
20个采样点经度,以逗号隔开 |
采样点纬度 |
SampleLat |
String |
20个采样点纬度,以逗号隔开 |
星下点数量 |
nadirpoint |
Int |
观测范围的多边形外包络点数量,目前每轨选择20个点。 |
星下点经度 |
nadirlong |
Float |
多个浮点数,之间用逗号分隔。 |
星下点纬度 |
nadirlat |
Float |
多个浮点数,之间用逗号分隔。 |
发布标识 |
DDSFlag |
Boolean |
该字段用来标识外部用户是否可以通过DDS查询到数据产品 False:不发布 |
软件版本 |
SoftwareVersion |
String |
1.1.1 |
3) 浏览图
浏览图是JPG格式的图像文件,从载荷产品数据中选取自然色RGB对应波段合成,空间不降采样,观测数据重量化为8Bit。将观测数据生成的浏览图叠加到全球等面积投影底图上。
4.6 大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)产品格式
4.6.1 数据产品级别划分
大气痕量气体差分吸收光谱仪数据和产品定义如下:
1) EMI载荷0级数据是对卫星下传的原始数据经过帧同步、数据完整性校验等处理得到的载荷单次观测的全部数据。0级数据为RAW格式,包括载荷观测数据和姿态、轨道与时间等辅助数据;
2) EMI载荷1级产品为对0级数据进行暗背景扣除、增益修正、辐射校正和几何定位等处理后得到的辐亮度数据,产品数据格式为HDF5。
高分五号地面处理系统常规流程生产1级产品数据,向卫星主用户生态环境部、自然资源部和气象局推送,并通过互联网分发网站向其他授权用户分发产品数据。
表4-12 大气痕量气体差分吸收光谱仪数据产品分级
类别 |
数据处理 |
产品描述 |
格式 |
L0数据 |
对卫星两个通道下传数据进行帧拼接,得到载荷单次观测的全部数据。 |
整轨观测数据 |
RAW |
L1级产品 |
对L0条带数据进行下述处理得到的产品数据: 暗背景去除; 产品数据: 坏像元数据剔除; CCD噪声校正; 辐射校正; 光谱校正; 几何定位。 |
辐亮度数据 |
HDF5 |
4.6.2 L1级产品格式说明
大气痕量气体差分吸收光谱仪1级产品包括数据文件、说明文件和浏览图。
1) 数据文件
数据文件为HDF5格式,每个通道单独一个数据文件,共四个数据文件。每个文件包括以下内容:
i. 像素数据:逐像元给出各观测通道的辐亮度数据,辐照度数据;
ii. 光谱定标参数:各通道的中心波长、光谱范围等;
iii. 辐射定标参数:各通道的辐射定标参数;
iv. 观测几何数据:逐像元的观测几何信息(观测天顶角、观测方位角、太阳天顶角、太阳方位角);
v. 辅助元数据:卫星、载荷、观测时间、观测状态、处理时间、算法版本说明文件内包含的所有内容。
2) 说明文件
说明文件为XML格式,为用户提供直观的数据产品说明信息,包括卫星、载荷、观测时间、观测状态、接收站、生产时间、处理软件版本、产品级别、成像时间、角点经纬度等。
表4-13 EMI 1级产品说明文件字段表
字段 |
英文标识 |
类 型 |
备 注 |
卫星标识 |
SatelliteID |
Enum |
GF5 |
接收地面站代号 |
ReceiveStationID |
String |
MYN:密云站 KAS:喀什站 SAY:三亚站 MDJ:牡丹江站 KRN:极地站 多个站用逗号分开 |
载荷 |
SensorID |
Enum |
EMI |
生产时间 |
ProduceTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品级别 |
ProductLevel |
Enum |
LEVEL1 |
产品格式 |
ProductFormat |
Enum |
Hdf5 |
景号 |
SceneID |
Long |
0 级数据的景号,1级和2级产品的元数据文件中需要包含该字段信息 |
产品号 |
ProductID |
Long |
10位数字表示的唯一产品ID |
观测圈号 |
POrbitID |
Int |
[1,999999],观测圈号的唯一ID |
采集起始时间 |
StartTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
采集终止时间 |
EndTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
工作模式 |
InstrumentMode |
Enum |
1:石英漫射板校准模式;2:灯像元检测模式;3:全幅观测模式 4:漫射板校准模式;5:对地测量模式 |
星下点分辨率 |
NadirPixelSize |
Double |
|
帧计数 |
FrameNumber |
Int |
条带内观测帧数目 |
通道数 |
Bands |
Int |
该字段用来标识产品中包含的通道数[1,4] |
通道标识 |
BandID |
String |
该字段用来标识产品中存在的波段,如“1110”表示产品中仅包含UV1、UV2、Vis1三个通道通道 |
包络多边形顶点个数 |
SamplePoint |
Int |
20,选择20个顶点的多边形绘制区域轮廓。要求顺时针排序。 |
顶点经度 |
SampleLong |
String |
20个采样点经度,以逗号隔开 |
顶点纬度 |
SampleLat |
String |
20个采样点纬度,以逗号隔开 |
定标系数来源 |
CalibrationParam |
String |
定标系数来源Lab、OnOrbit |
定标系数版本 |
CalibrationParamVersion |
String |
定标系数版本1.0 |
发布标识 |
DDSFlag |
Boolean |
该字段用来标识外部用户是否可以通过DDS查询到数据产品 False:不发布 |
软件版本 |
SoftwareVersion |
String |
1.1.1 |
3) 浏览图
浏览图是JPG格式的图像文件,从载荷产品数据中选取自然色RGB对应波段合成,空间不降采样,观测数据重量化为8Bit。将观测数据叠加到全球底图上,生成浏览图。
4.7 大气温室气体监测仪(GMI)产品格式
4.7.1 产品数据级别划分
温室气体观测仪数据和产品定义如下:
1) GMI载荷0级条带数据是对卫星下传的原始数据经过帧同步、分景编目等处理得到的载荷观测数据。数据为RAW格式,包括载荷观测数据和姿态、轨道与时间等辅助数据;
2) GMI载荷1级产品为对0级数据分景结果进行干涉数据降噪处理、相位校正、切趾处理、干涉数据延展、傅里叶变换、无云数据筛选和几何定位等处理后得到的光谱数据,产品数据格式为HDF5。
高分五号地面处理系统常规流程生产1级产品数据,向卫星主用户生态环境部、自然资源部和气象局推送,并通过互联网分发网站向其他授权用户分发产品数据。
表4-14 温室气体观测仪数据产品分级
类别 |
数据处理 |
产品描述 |
格式 |
L0数据 |
对卫星两个通道下传数据进行帧拼接,然后进行分景处理得到每一景的0级数据。 |
观测数据 |
RAW |
L1级产品 |
对L0景数据进行下述处理得到的产品数据: 干涉数据降噪处理; 相位校正; 切趾处理; 干涉数据延展; 傅里叶变换; 无云数据筛选; 几何定位。 |
光谱数据 |
HDF5 |
4.7.2 L1级产品格式说明
温室气体观测仪1级产品包括数据文件、说明文件和浏览图文件。
1) 数据文件
数据文件为HDF5格式,包括以下内容:
i. 像素数据:各个观测点的辐亮度光谱数据(单位为W/(cm-1·sr·cm2));
ii. 观测几何数据:每个观测点的观测几何信息(观测天顶角、观测方位角、太阳天顶角、太阳方位角);
iii. 空间几何信息:每个观测点的空间位置信息(经纬度)
iv. 辅助元数据:卫星、载荷、观测时间、观测状态、处理时间、算法版本等说明文件内包含的所有内容。
2) 说明文件
说明文件为XML格式,为用户提供直观的数据产品说明信息,包括卫星、载荷、观测时间、观测状态、接收站、生产时间、切趾函数、处理软件版本、产品级别、成像时间、太阳位置、卫星高度等。
表4-15 GMI 1级产品说明文件字段表
字段名称 |
英文标识 |
类型 |
备注 |
卫星标识 |
SatelliteID |
Enum |
GF5 |
接收地面站代号 |
ReceiveStationID |
String |
MYN:密云站 KAS:喀什站 SAY:三亚站 MDJ:牡丹江站 KRN:极地站 多个站用逗号分开 |
载荷 |
SensorID |
Enum |
GMI |
景号 |
SceneID |
Long |
0级数据的景号,1级和2级产品的元数据文件中需要包含该字段信息 |
下传圈号 |
POrbitID |
Int |
[1,999999] |
采集起始时间 |
StartTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
采集终止时间 |
EndTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
工作模式 |
InstrumentMode |
Enum |
1H:陆地1点非补偿模式 2H:陆地1点观测模式 5H:陆地5点观测模式 7H:陆地7点观测模式 9H:陆地9点观测模式 CH:海洋观测模式 *H(EX)表示十六进制 |
产品级别 |
ProductLevel |
Enum |
LEVEL1 |
J2000的天的毫秒数 |
J2000MilliSecond |
Int |
|
轨道半长轴 |
OrbitalSemiMajorAxis |
Float |
单位:km |
偏心率 |
Eccentricity |
Float |
|
轨道倾角 |
OrbitalInclination |
Float |
单位:弧度 |
升交点赤经 |
RAAN |
Float |
[0,2p],单位:弧度 |
近地点幅角 |
ArgumentPerigee |
Float |
[0,2p],单位:弧度 |
真近点角 |
TrueAnomaly |
Float |
[0,2p],单位:弧度 |
太阳地心惯性 坐标系 |
SolarEarthCoorSys |
String |
该字段用来标识地心惯性坐标系中太阳矢量X、Y、Z,不同值间用逗号分割 |
卫星GPS |
SatGPS |
String |
该字段用来标识卫星GPS参数X、Y、Z,单位km |
中心经度 |
CenterLong |
Double |
[-90,90],单位:° |
中心纬度 |
CenterLat |
Double |
[-180,180],单位:° |
观测天顶角 |
ObserverAzimuth |
Float |
[0,90],单位:° |
观测方位角 |
ObserverZenith |
Float |
[0,360],单位:° |
太阳天顶角 |
SolarAzimuth |
Float |
[0,90],单位:° |
太阳方位角 |
SolarZenith |
Float |
[0,360],单位:° |
CT角 |
CTAngle |
Float |
X轴指向角度,[-45,135](相对于星下点位置),单位:° |
AT角 |
ATAngle |
Float |
Y轴指向角度,[-15,15](相对于星下点位置),单位:° |
卫星姿态 |
SatAtt |
String |
该字段用来标识卫星姿态参数φ、θ、ψ,数组 |
卫星地心惯性 坐标系 |
SatEarthCoorSys |
String |
该字段用来标识地心惯性坐标系中卫星矢量X、Y、Z,不同值间用逗号分割,单位km |
生产时间 |
ProduceTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品格式 |
ProductFormat |
Enum |
HDF5 |
发布标识 |
DDSFlag |
Boolean |
该字段用来标识外部用户是否可以通过DDS查询到数据产品 True:发布;False:不发布 |
软件版本 |
SoftwareVersion |
String |
1.1.1 |
质量标识 |
QualityFlag |
String |
该字段用来分别标识VI、IR1、IR2、IR3四个通道的数据质量,不同波段用逗号分割,1:对应通道正常;0:对应通道数据无效。 |
积分时间 |
IntegralTime |
String |
该字段用来标识VI、IR1、IR2、IR3四个波段的的积分时间,不同波段用逗号分割,[0,838],单位:ms。如200,300,400,500 |
累加次数 |
AccumulativeTimes |
String |
该字段用来标识VI、IR1、IR2、IR3四个波段的积分累加次数,不同波段用逗号分割,[0,4] |
观测圈号 |
OberserveOrbit |
Int |
[1,999999] |
切趾函数 |
ApodizationFunction |
Int |
该字段用来标识切趾函数的采用情况,[0,10],0表示不采用 |
产品号 |
ProductID |
Long |
10位数字表示的唯一产品ID |
定标系数来源 |
CalibrationParam |
String |
定标系数来源Lab、OnOrbit |
定标系数版本 |
CalibrationParamVersion |
String |
定标系数版本 |
3) 浏览图文件
数据文件为PNG格式,绘制GMI载荷四个通道的光谱曲线。
4.8 大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪(AIUS)产品格式
4.8.1 产品数据级别划分
大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪数据和产品定义如下:
1) AIUS载荷0级数据是对卫星下传的原始数据经过帧同步、数据完整性校验等处理得到的载荷单次观测的全部数据。数据为RAW格式,包括载荷观测数据和姿态、轨道与时间等辅助数据;
2) AIUS载荷1级产品为对0级数据进行背景噪声处理、相位校正、切趾处理、干涉数据延展、傅里叶变换和几何定位等处理后得到的光谱数据,产品数据格式为HDF5。
高分五号地面处理系统常规流程生产1级产品数据,向卫星主用户生态环境部、自然资源部和气象局推送,并通过互联网分发网站向其他授权用户分发产品数据。
表4-16 大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪数据产品分级
类别 |
数据处理 |
产品描述 |
格式 |
L0数据 |
对卫星两个通道下传数据进行帧拼接,得到载荷单次观测的全部数据。 |
观测数据 |
RAW |
L1级产品 |
对L0条带观测数据进行下述处理得到的产品数据: 背景噪声处理; 相位校正; 切趾处理; 干涉数据延展; 傅里叶变换; 光谱修正; 切高计算。 |
光谱数据 |
HDF5 |
4.8.2 L1级产品格式说明
大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪1级产品包括数据文件、说明文件和浏览图文件。
1) 数据文件
数据文件为HDF5格式,包括以下内容:
i. 像素数据:各个观测点的辐亮度光谱数据(单位为W/(cm-1·sr·cm2));
ii. 观测几何数据:每个观测点的观测几何信息(观测点空间位置、观测角度、地表切线高度等);
iii. 辅助元数据:卫星、载荷、观测时间、观测状态、处理时间、算法版本等说明文件内包含的内容。
2) 说明文件
说明文件为XML格式,为用户提供直观的数据产品说明信息,包括卫星、载荷、观测时间、观测状态、接收站、生产时间、处理软件版本、产品级别、成像时间、太阳位置、卫星高度等。
表4-17 AIUS 1级产品说明文件字段表
字段名称 |
英文标识 |
类型 |
备注 |
卫星标识 |
SatelliteID |
Enum |
GF5 |
接收地面站代号 |
ReceiveStationID |
String |
MYN:密云站 KAS:喀什站 SAY:三亚站 MDJ:牡丹江站 KRN:极地站 多个站用逗号分开 |
载荷 |
SensorID |
Enum |
AIUS |
生产时间 |
ProduceTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
产品级别 |
ProductLevel |
Enum |
LEVEL1 |
产品格式 |
ProductFormat |
Enum |
HDF5 |
景号 |
SceneID |
Long |
0级数据的景号,1级和2级产品的元数据文件中需要包含该字段信息 |
下传圈号 |
POrbitID |
Int |
[1,999999] |
采集起始时间 |
StartTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
采集终止时间 |
EndTime |
Datetime |
YYYY-MM-DD HH:MM:SS |
工作模式 |
InstrumentMode |
Enum |
Occul:掩星观测 |
图像帧数 |
FrameNumber |
Int |
1级数据产品中光谱数据个数 |
质量标识 |
QualityFlag |
String |
该字段用来分别标识数据质量, 0:数据正常;1:数据无效。 |
发布标识 |
DDSFlag |
Boolean |
该字段用来标识外部用户是否可以通过DDS查询到数据产品 True:发布;False:不发布 |
软件版本 |
SoftwareVersion |
String |
1.1.1 |
产品号 |
ProductID |
Long |
10位数字表示的唯一产品ID |
切高个数 |
TangentPointNumber |
Int |
数据产品中切高个数,与光谱数据对应 |
切高起始高度 |
StartTangentHeight |
Double |
单位:km |
切高结束高度 |
EndTangentHeight |
Double |
单位:km |
起始中心经度 |
StartCenterLong |
Double |
[-180,180],单位:° |
结束中心经度 |
EndCenterLong |
Double |
[-180,180],单位:° |
起始中心纬度 |
StartCenterLat |
Double |
[-90,90],单位:° |
结束中心纬度 |
EndCenterLat |
Double |
[-90,90],单位:° |
起始卫星位置 |
StartSatPosition |
Double |
|
结束卫星位置 |
EndSatPosition |
Double |
|
起始太阳位置 |
StartSunPosition |
Double |
|
结束太阳位置 |
EndSunPosition |
Double |
|
定标数据来源 |
CalibrationParam |
String |
定标系数来源Lab、OnOrbit |
定标数据版本 |
CalibrationParamVersion |
String |
定标系数版本1.0 |
3) 浏览图文件
数据文件为PNG格式,绘制AIUS载荷单次观测第46个观测点的光谱曲线,同时绘制了两个器件有效观测数据的平均光谱曲线。