FY-2C 卫星9210图像产品格式以及原理介绍

short int iPixelNumberOfImageTopLeft; //图像左上角象元号
short int iSampleRatio;
//抽样率
short int iLatitudeOfNorth; //地理范围（北纬）
short int iLatitudeOfSouth; //地理范围（南纬）
一级文件头记录结构： 序号 字节序号 字节数
1
1－12
12
类型 Char×12
描述字 SAT96 文件名
-4-
国家卫星气象中心（NSMC）
2
13－14
2
3
15－16
2
4
17－18
2
5
19－20
2
6
21－22
2
7
23－24
2825－262927－28
2
10 29－30
2
11 31－38
8
12 39－40
l
=
a
sin
θ
1
⎜⎛ ⎜
k ⎜⎜⎝
tg θ 2
tg θ1 2
⎟⎞ ⎟k ⎟⎟⎠
其中θ1 为标准余纬，K=0.7156。
X = (L * sin(θ ) + X0) Y = (L * cos(θ ) + Y0)
其中： X0, Y0 是制图坐标系中极点的位置 标准纬度是：30N 和 60N
1.2.3.2 Mercator 投影图
SPIN 在 YZ 平面上的投影和 Z 轴之间的夹角。
δr
卫星姿态的赤纬。指 J2000.0 平天球坐标系中卫星自旋矢量
SPIN 和 YZ 平面之间的夹角。
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β
由卫星自旋轴与太阳中心组成的平面和由卫星自旋轴与地球中
心组成的平面这两个平面之间的夹角。也就是卫星在自旋过程中，
2
10 65－66
2
11 67－68
2
类型 A×8 I×2 I×2 I×2 I×2 I×2 I×2 I×2 I×2 I×2 I×2
-5-
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整型数的字节顺序 第一级文件头长度 第二级文件头长度 填充段数据长度
记录长度 文件头占用记录数 产品数据占用记录数
产品类别 压缩方式 格式说明字串 产品数据质量标记
2
Int16 Int16 Int16 Int16 Int16 Int16 Int16 Int16 Int16 Char×8 Int16
二级文件头记录结构：
序号 字节序号 字节数
1
41－48
8
2
49－50
2
3
51－52
2
4
53－54
2
5
55－56
2
6
57－58
2
7
59－60
2
8
61－62
2
9
63－64
1.2.2 VISSR 图像坐标转换程序所用的参数 与观测仪器与地球有关的常数
-1-
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参数 tS 观测开始时间
内容
P 扫描线之间的行际步进角 Q 扫描像素之间的采样角 IC 地球影像中心的行序号 JC 地球影像中心列序号
n 该通道的传感器个数，对于可见光为 4，对于红外为 1 ρ 滚动失配角，围绕 x 轴旋转的失配角，从 Y 轴向 Z 轴转为正，它造成地
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1 FY-2C 卫星 9210 图像产品格式及原理简介
1.1 9210 图像产品原理简介
9210 图像产品主要生成 9210 图像产品格式以及 WEB 图像格式数据（bmp、 jpg）。采用的处理过程如下：
y 读取轨道姿态参数计算高分辨率网格（分辨率为 0.04 度）； y 根据投影公式获得图像点的地理经纬度坐标； y 利用高分辨率网格进行双线性插值获得该点在 VISSR 中的坐标； y 由于计算得到的 VISSR 坐标是浮点数，因此在 VISSR 数据中取值时采用
1.2.3.1 Lambert 投影图 投影光源在地球球心，影像面为一个与地球表面北纬 30 度和 60 度相割的圆
锥面，也成为双标准纬线等角圆锥投影。这种投影图在中纬度地区的变形比较小，
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所以适合作中纬度地区的卫星云图底图。
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距离 L 的表达式为：
〖7〗
char
strVersion[8];
//格式说明字串
〖8〗
short int iFlagOfQuality;
//产品数据质量标记 〖9〗
}AwxFileFirstHeader;
/* 静 止 气 象 卫 星 图 像 产 品 的 第 二 级 文 件 头 记 录 格 式 */typedef struct
[NP ]
地球章动和进动矩阵
1.2.3 地图投影的基本原理和算法 地球是一个椭圆球体，其长半轴为 6378.245 公里，短半轴为 6356.863 公里，
可以看作一个球体。按照一定的数学条件，把球形的地球表面展开绘于平面上就 是地图投影。经过地图投影后，地球表面的地理区域的距离、面积、角度、形状 等几何特征一般都要发生变化，从而产生投影误差。保持其中某一种几何特征不 变，可以把投影分为等角、等积、任意投影三种。FY2C 分区图处理中采用的都 属于等角投影。
short int iLongitudeOfWest; //地理范围（西经）
short int iLongitudeOfEast; //地理范围（东经）
short int iCenterLatitudeOfProjection;//投影中心纬度 度×100
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short int iMinute;
//时间（分）
short int iChannel;
//通道号
short int iFlagOfProjection;
//投影方式
short int iWidthOfImage;
//图像宽度
short int iHeightOfImage;
//图像高度
short int iScanLineNumberOfImageTopLeft; //图像左上角扫描线号
[M ] VISSR 失配矩阵
Re 地球的赤道半径 f 地球扁率
注：从卫星指向地心的方向为 X 轴，卫星自旋轴的方向为 Z 轴，Y 轴由右手法则 确定。
姿态参数
姿态参数每 5 分钟一组，共 33 组，每一组由以下参数组成：
参数
内容
tn
预报时间
αr
卫星姿态的赤经。指 J2000.0 平天球坐标系中卫星自旋矢量
保留
下面为读取 9210 图像产品头记录的 c 程序数据结构：
/*第一级头记录*/
typedef struct AwxFileFirstHeader
{char
strFileName[12];
//文件名
short int iByteOrder;
//形数的字节顺序
short int iFirstHeaderLength; //第一级文件头长度
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图象左上角象元号 抽样率
地理范围（北纬） 地理范围（南纬） 地理范围（西经） 地理范围（东经）
投影中心纬度 投影中心经度 投影标准纬度 1（或标准经度） 标准投影纬度 2 投影水平分辨率 投影垂直分辨率 地理网格叠加标志 地理网格叠加值 调色表数据块长度 定标数据块长度 定位数据块长度
short int iCenterLongitudeOfProjection;//投影中心经度 度×100
short int iStandardLatitude1;//标准投影纬度 1（或标准经度）
short int iStandardLatitude2;
//标准投影纬度 2
short int iHorizontalResolution;//投影水平分辨率 公里×100
三次样条插值法获得该点的计数值。
1.2 图像产品生成的原理和算法
1.2.1 VISSR 图像的定位算法 风云二号气象卫星图像定位的参数共有十三个。它们是：每个时刻卫星的位
置(X，Y，Z)、卫星姿态(卫星自旋矢量 SPIN 的指向和卫星的自旋速度)、扫描仪 失配(ρ，ζ，η)、β 角。图像定位参数计算完成后，可以对 VISSR 图像进行 定位。图像定位是对每一个图像像元确定其地理经纬度。
short int iSecondHeaderLength; //第二级文件头长度
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short int iFillSectionLength; //填充段数据长度
short int iRecoderLength;
投影光源在地球球心，影像面是一个与地球表面南、北纬 22.5 度相割的圆 柱面。这种投影图在低纬度地区的变形比较小。
投影平面上某条经线上的网格点所在纬度的余弦可以这么确定：
cosϕ =
a cos 22.5o
(a cos 22.5o )2 + (J ed )
其中 d 为网格距离，Je 为该网格点相对于赤道的坐标。
short int iVerticalResolution; //投影垂直分辨率 公里×100
short int iOverlapFlagGeoGrid; //地理网格叠加标志