2.1 Типы спутников MODIS

Терра (EOS AM-1), транснациональный научно-исследовательский спутник на солнечно-синхронной орбите вокруг Земли, действующий под руководством агентства НАСА. Космический аппарат весом 4864 кг был выведен на полярную солнечно-синхронную орбиту высотой 705 км. Среди прочих приборов, Терра несёт на борту радиометр MODIS, ведущий съемку в 36 диапазонах спектра, с длиной волны от 0.4 мкм до 14.4 мкм и разрешением от 250 м до 1 км. Прибор предназначен для наблюдения за глобальной динамикой планеты Земля, что включает изменения в облачности, бюджет излучения, и процессы, происходящие в океанах, на суше, и в нижних слоях атмосферы.

Aqua -- научно-исследовательский спутник, запущен 4 мая 2002 года с авиабазы Ванденберг (США). Спутник Aqua является частью комплексной программы NASA EOS (Earth Observing System), направленной на исследование Земли и состоящей из трёх специализированных спутников Terra, Aqua и Aura, предназначенных для исследования суши, воды и атмосферы соответственно. Спутник был выведен на околополярную солнечно-синхронную орбиту высотой 680 км, На борту спутника Aqua установлены шесть научных инструментов, часть из которых предназначена для изучения свойств облачного покрова и определения температуры воды в морях, другая -- для определения температуры атмосферы Земли и её влажности. Aqua был вторым спутником (после Terra), запущенным в рамках программы NASA Earth Observing System.

Научная аппаратура Aqua направлена на:

- исследование температуры атмосферы, влажности, облаков, выпадения осадков и радиационного баланса;

- исследование снега и морского льда;

- исследование температуры морской поверхности и продуктивности океана;

- исследование влажности почвы;

- улучшение точности прогнозирования погоды;

- мониторинг динамики земной и морской экосистемы.

Среди приборов на борту Aqua - радиометр MODIS, идентичный установленному на борту Terra. Разница состоит в более позднем времени съемки. Aqua -- совместный проект между Соединёнными Штатами, Японией и Бразилией. Спектрорадиометр MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) является одним из ключевых инструментов на борту американских спутников серии EOS (Terra (EOS AM-1) и Aqua ( EOS PM-1)).

MODIS имеет 36 спектральных каналов с 12-битным радиометрическим разрешением в видимом, ближнем, среднем и тепловом инфракрасном диапазонах.

Земная поверхность (Land) - одна из дисциплин, в рамках которой производится генерация ряда групп продуктов на базе данных MODIS. В рамках этой дисциплины создаются следующие группы продуктов (каждая из которых может включать один или несколько окончательных продуктов) (таблица 1).

Таблица 1 - Типы продуктов MODIS

На данный момент, существует 3 типа продуктов на базе данных MODIS: 2G, 3, и 4. Тип продукта фактически соотвествует уровню обработки исходных данных MODIS. На базе данных уровня 2G получают одно-, 8, 16, 32-дневные композиты продуктов уровня 3 и 4.

Для продуктов 2G и 3 - гранула (granule), для 4 уровня обработки - фрагмент (tile). Далее в описании, для удобства используется только термин "фрагмент". Одному фрагменту обычно соответствует один файл в формате HDF-EOS.

Название фрагмента (granule ID или tile ID) расшифровывается следующим образом: ESDT.AYYYYDDD.hHHvVV.CCC.YYYYDDDHHMMSS.hdf где:

- ESDT - Тип данных (Earth Science Data Type) (например MOD14A1);

- YYYYDDD - Дата съемки, год (YYYY) и дата по Юлианскому календарю (DDD: 1..365);

- hHH - Номер фрагмента по горизонтали (0-35);

- vVV - Номер фрагмента по вертикали (0-17);

- CCC - Номер коллекции (версии данных);

- YYYYDDDHHMMSS - Дата обработки фрагмента: Год, дата по Юлианскому календарю и время UTC;

- hdf - расширение формата HDF.

Коллекция (версия) данных. Продукты MODIS подвергаются многократной обработке (фактически несколько раз переделываются заново), необходимость ее повторения связана с совершенствованием алгоритмов обработки, улучшением параметров радиометрической и геометрической коррекции. Версия продукта называется коллекцией и заложена в названии продукта. Таким образом, каждый продукт на базе данных MODIS, может иметь несколько версий (коллекций). Рекомендуется для работы использовать последнюю версию продукта.

Коллекция 1 - данные созданные в первый год функцирования камеры MODIS: 2000-2001. Коллекция 3 - данные полученные на базе Коллекции 1, а также отснятые в ноябре 2000 - декабре 2002 гг. Коллекция 4 - обработанные данные из Коллекций 1 и 3, а также современные данные. Коллекция 5 - последняя на момент написания статьи версия данных MODIS.

Исходно, данные MODIS, коллекций 1 и 3 распространяются в равноплощадной проекции ISIN - Integerized Sinusoidal, которая не поддерживается большинством пакетов ПО ГИС. Данные из коллекции 4 имеют проекцию Sinusoidal. Продукты других дисциплин, например Snow and Ice могут распространяться в других проекциях. Для работы с данными, необходимо сначала перевести их в более привычный формат и систему координат/проекцию.