L1数据产品使用指南

FY-3A MERSI L1数据产品使用指南

（Version 1.0）

胡秀清

1、MERSI L1数据产品概述

FY-3A/MERSI源包L0数据经过多站接收去重复、质量检验后进入定位定标预处理后生成L1数据产品，MERSI L1数据产品是各类图像产品和L2定量遥感产品生成的起点，也是MERSI数据用户接触最多的产品。本指南主要描述MERSI L1数据产品主要内容和使用方法。

表1.1列出了MERSI的光谱通道和性能指标，依照MERSI L2产品使用的便捷和存档需要，MERSI L1包括如下产品：

•MERSI_L1 250m数据产品

•MERSI_L1 1000m数据产品

•MERSI_L1 OBC数据产品

表1.2简要列出了MERSI 3个L1产品的主要数据存放内容和使用方面，对于大多数L2产品生成用户只需关注250m地球观测数据产品和1000m地球观测数据产品内容，OBC数据产品只供专业定标处理分析用户使用，普通用户无需关注。表1.3和表1.4列出了前两个L1地球观测数据产品的私有属性和科学数据集内容，其中详细数据内容请查阅MERSI L1数据特性卡。

表1.1 FY-3中分辨光谱成像仪MERSI光谱通道

中心波长(m) 光谱带宽

( m)

噪声等效反照率

或NE T

移至6、7通道，其它通道按顺序后移。

表 1.2: MERSI Level 1 数据产品文件总览

表1.3 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据（250m）HDF结构

表1.4 FY-3A中分辨率光谱成像仪L1数据（1000m）HDF结构

MERSI_L1 250m数据产品中包含5个通道250m高分辨率地球观测数据，其中第1、2、3、4通道为太阳反射通道，第5通道为热红外通道，每一个通道以一个SDS科学数据集保存，分别为EV_250_RefSB_b1-b4和EV_250_ Emissive。MERSI_L1 250m数据产品中包含15个通道（第6－20通道）1km分辨率地球观测数据及5个250m通道融合到1km分辨率地球观测数据，分别存放在3个SDS科学数据集EV_1KM_RefSB，EV_250_Aggr.1KM_RefSB，EV_250_Aggr.1KM_ Emissive 中。见表1.5列出了全部地球观测数据集内容。

表1.5: MERSI L1数据文件中包含的地球观测数据集

2、MERSI 定标计算方法

MERSI是一个多探元交轨并扫成像系统，250m分辨率通道（通道1－5）是40元并扫，1000m分辨率通道（通道6－20）是10元并扫。MERSI L1中地球观测科学数据集EV是对原始观测DN值进行了多探元均一化订正后的输出，标记为DN*，L1图像初步消除了原始多探元引起的图像条纹现象。订正方法是利用每个通道的多探元修正系数逐一象元进行，L2产品生成用户不需了解MERSI通道中多探元响应差异订正细节，只需把MERSI按通道进行定标。

不过值得注意的是热红外通道（band 5）是逐扫描进行辐射定标处理，每个L1文件包含200个扫描，所以250m文件中科学数据集EV_250m_ Emissive每40行共用一组定标系数（k0，k1，k2，k3），1000m文件中科学数据集EV_250_Aggr.1KM_Emissive每10行共用一组定标系数。MERSI其余19个可见光通道每个通道共用一组定标系数（k0，k1，k2），不同扫描采用相同定标系数，250m 文件中科学数据集EV_250_RefSB四个通道（1－4）包含四组系数VIS_Cal_Coeff，1000m文件中科学数据集EV_250_Aggr.1KM_RefSB定标系数为VIS_Cal_Coeff中的前四组，科学数据集EV_1KM_RefSB定标系数为VIS_Cal_Coeff中的后15组。表2.1和2.2列出了MERSI_L1 250m数据产品和MERSI_L1 1000m数据产品中定标系数项。

表2.1 MERSI_L1 250m数据产品中定标系数项

表2.2 MERSI_L1 1000m数据产品中定标系数项

MERSI辐射定标采用多项式进行，红外通道是3次项定标（4个定标系数），可见光通道是两次定标（3个定标系数），定标系数见表2.1和表2.2中的个数。可见光通道定标后的物理量是反射率（无量纲），热红外通道定标后的物理量是

辐亮度，单位是W/m2/m/sr。全部通道数据定标前都要进行通道的DN调整恢复，即：

DN**=slope*(DN*-intercept)

其中DN*是L1数据中的EV科学数据集计数值，它是预处理时对原始DN经过多探元归一化处理后的计数值，公式中的slope和intercept是对应EV科学数据集的内部属性值，定标计算是在DN**基础之上进行处理。

可见光通道定标公式为：

cos()B= k0 + k1*DN**+ k2*(DN**^2)

其中k0，k1，k2为定标系数V IS_Cal_Coeff中对应通道的3个系数。为太阳天顶角。

红外通道的定标公式为：

L B＝k0 + k1*DN**+ k2*(DN**)^2 +k3*(DN**)^3

其中k0，k1，k2，k3为定标系数IR_Cal_Coeff中对应通道的4个系数。

3、注意问题

目前MERSI用来生成L2产品的L1模拟数据和将来MERSI L1数据有细微差别，其中定标系数及EV SDS中slope、intercept与MERSI L1真实值稍有差别，但是上述定标计算方法和真实产品完全一样。

模拟数据是利用MODIS L1B数据填写而成，模拟数据中1000m文件中EV_SDS 和角度数据每行只有前1354个数据点有效，后半部分为填充值。250m文件中EV_SDS和角度数据每行只有前1354*4个数据点有效，后半部分为填充值。